Сахарный диабет 1 типа (СД1) представляет собой аутоиммунное заболевание, опосредованное Т-клетками. В ходе патогенеза у пациентов прогрессирует инсулинопения из-за прекращения выработки инсулина, что, предположительно, является результатом разрушения бета-клеток поджелудочной железы Т-клетками. Понимание механизмов гибели бета-клеток при развитии СД1 позволит найти способы создания эффективного метода лечения этого заболевания. В анализах клеточно-опосредованной лимфоцитотоксичности (КОЛ) исторически использовали радионуклид хром-51 (51Cr) для маркировки клеток-мишеней. Затем эти мишени подвергают воздействию эффекторных клеток, и высвобождение 51Cr из клеток-мишеней регистрируют как показатель гибели клеток, опосредованной лимфоцитами. Ингибиторы гибели клеток приводят к снижению высвобождения 51Cr.
В качестве эффекторных клеток мы использовали активированную аутореактивную клональную популяцию CD8+ цитотоксических Т-лимфоцитов (CTL), выделенных из линии трансгенных мышей по обеим цепям (альфа и бета) Т-клеточного рецептора (TCR) AI4. Активированные Т-клетки AI4 культивировали совместно с таргетными клетками NIT, меченными 51Cr, в течение 16 часов, после чего регистрировали выход 51Cr для расчета специфического лизиса
Митохондрии участвуют во многих важных физиологических процессах, таких как выработка энергии, регуляция сигнальной трансдукции и апоптоз. Изучение функциональных изменений митохондрий бета-клеток при развитии СД1 является новым направлением исследований. Используя краситель для определения потенциала митохондриальной мембраны тетраметилродаминметиловый эфир (TMRM) и конфокальную микроскопию живых клеток, мы наблюдали за изменением потенциала митохондриальной мембраны с течением времени в линии бета-клеток NIT-1. Для проведения визуализационных исследований эффекторные T-клетки AI4 были помечены флуоресцентным красителем для ядер Picogreen. Клетки NIT-1 и T-клетки культивировали совместно в камерах на покровных стеклах, которые затем устанавливали на предметный столик микроскопа, оснащенного камерой для живых клеток с контролируемой температурой 37°C, содержанием CO2 5% и увлажнением. В ходе этих экспериментов снимки каждого кластера делались каждые 3 минуты в течение 400 минут.
В течение 400 минут мы наблюдали снижение митохондриального мембранного потенциала в кластерах клеток NIT-1, к которым были прикреплены T-клетки AI4. В параллельном контрольном эксперименте, где клетки NIT-1 культивировались совместно с человеческими лимфоцитами Jurkat с несовместимым MHC, митохондриальный мембранный потенциал оставался неизменным. Данный метод может быть использован для наблюдения в режиме реального времени за изменениями митохондриального мембранного потенциала в клетках, подвергающихся воздействию цитотоксических лимфоцитов, цитокинов или других цитотоксических реагентов.