The role of cytokines in development and differentiation of regulatory T cells

Abstract

Vývoj a funkce pomocných T (Th) lymfocytů a regulačních T buněk (Treg) je plastický proces regulovaný pomocí cytokinů. Proto jsme se v tomto projektu nejprve zaměřili na sledování vlivu různých cytokinů na vývoj indukovaných (i) Tregs. Bylo prokázáno, ze iTregs se vyvýjejí z CD4+ CD25- T buněk po stimulaci alloantigenem a v přítomnosti transformujícího růstového faktoru β (TGF-β). Vývoj a proliferaci takto indukovaných Tregs je možno potlačit pomocí interleukinu (IL)-4 and IL-12. Výsledky také ukázaly, že IL-4 má zcela rozdílný vliv na udržení fenotypu přirozeně se vyskytujících (n)Treg a iTreg. Další populací s imunoregulačními vlastnostmi jsou mezenchymální kmenové buňky (MSC), které mohou za určitých podmínek produkovat TGF-β a IL-6 a tak se výrazně podílet na indukci Treg a Th subpopulací. Podle aktuální produkce TGF-β či IL-6 tak MSC mohou kvalitativně regulavat poměr mezi Treg a Th17 buňkami. Protizánětlivé Treg a prozánětlivé Th17 buňky se vyvýjejí po stimulaci za přítomnosti TGF-β, resp. v přítomnosti TGF-β a IL-6. V další části této studie jsme se zaměřili na studování role IL-12 při vývoji Treg a Th17 buněk. Bylo ukázáno, že diferenciace Treg a Th17 buněk byla v přítomnosti IL-12 potlačena, stejně jako TGF-β-indukovaná exprese transkripčního faktoru Foxp3 a TGF-β/IL-6- indukovaná exprese...

The development and function of T helper (Th) cells and regulatory T cells (Tregs) are plastic processes that are regulated by cytokines. In our project we first analyzed the effect of different cytokines on the development of induced (i) Tregs. It has been demonstrated that iTregs arise from CD4+ CD25- T cells upon stimulation with alloantigen in the presence of transforming growth factor β (TGF-β). The development of these Tregs and their proliferation were inhibited by interleukin (IL)-4 and IL-12. The aquired results also demonstrated distinct responses of naturally occuring (n) Tregs and iTregs to the regulatory action of IL-4 and an opposite role of IL-4 in maintenance of nTregs and iTregs phenotype. An important role in the induction of T cell subsets may play also mesenchymal stem cells (MSCs) which can, under specific conditions, produce TGF-β and IL-6. Depending on the current production of TGF-β or IL-6, MSCs can qualitatively regulate the ration between Tregs and Th17 cells. Anti-inflammatory Tregs and pro-inflammatory Th17 cells are induced upon stimulation in the presence of TGF-β and TGF-β and IL-6, respectively. In addition to our previous work we studied the role of IL-12 in the development of Tregs and Th17 cells. It was shown that Treg and also Th17 cell differentiation was...