Иммунные клетки миног указывают на древнее происхождение лимфоцитов

Изучение миног, представляющих собой раннюю ветвь эволюционного древа (до акул и рыб), позволяет биологам заглянуть в эволюционное прошлое.

Исследователи из Медицинской школы Университета Эмори и Института иммунологии и эпигенетики Макса Планка обнаружили, что у миног, несмотря на их простой вид, существует сложная иммунная система с тремя типами белых кровяных клеток, напоминающих наши B- и T-лимфоциты.

Учёные идентифицировали у миног тип белых кровяных клеток, аналогичный «гамма-дельта T-клеткам», которые есть у млекопитающих, птиц и рыб. Эти клетки играют специализированную роль в защите целостности кожи и кишечника. Результаты опубликованы в журнале Nature.

Три линии клеток

Ранее было показано, что у миног есть клетки, напоминающие два основных типа лимфоцитов: B-клетки и T-клетки. В новом исследовании учёные определили третью линию T-подобных лимфоцитов.

«Это говорит о том, что генетические программы для всех трёх линий белых кровяных клеток являются очень древними», — говорит первый автор Масаюки Хирано.

Результаты указывают, что клетки, функционально схожие с гамма-дельта T-клетками, могли существовать у последнего общего предка позвоночных около 500 миллионов лет назад, до разделения челюстных и бесчелюстных позвоночных.

Белки VLR вместо антител

В отличие от высших позвоночных, лимфоциты миног производят не антитела и T-клеточные рецепторы, а вариабельные лимфоцитарные рецепторы (VLR).

  • Клетки, производящие VLR-A, примерно соответствуют T-клеткам.
  • Клетки, производящие VLR-B, напоминают B-клетки.
  • В новой работе охарактеризованы VLR-C-положительные клетки — третий тип лейкоцитов, не производящих другие варианты VLR.

Специализация VLR-C-клеток

  • VLR-C-положительные клетки являются преобладающим типом лейкоцитов в коже миног.
  • Они также более многочисленны у личинок миног.
  • Многие белки VLR-C в коже демонстрировали ограниченное разнообразие (одинаковые или почти одинаковые последовательности), что напоминает свойства гамма-дельта T-клеток в коже млекопитающих.
  • У этих клеток активированы некоторые из тех же генов, которые у млекопитающих контролируют развитие гамма-дельта T-клеток.

Это открытие подтверждает глубокую эволюционную древность основных линий адаптивных иммунных клеток.