Тимозин α1 – иммуномодуляторный пептид, принадлежащий к группе тимусных гормонов. Известен как агент, усиливающий опосредованные Т-клетками иммунные ответы несколькими механизмами, включая стимуляцию дифференцировки и/или созревания Т-клеток, активацию естественных клеток-киллеров и дендритных клеток и стимуляцию высвобождения про-воспалительных цитокинов. В работе использовали альвеолярные макрофаги RAW264.7, которые культивировали в присутствии липополисахарида (ЛПС), который является самым известным стимулятором про-воспалительного ответа клеток. В своей работе мы показали, что тимозин α1 проявляет ряд анти-воспалительных свойств. Тимозин α1 способен контролировать выработку активных форм кислорода (АФК) клетками альвеолярных макрофагов RAW264.7 в условиях стимуляции последних ЛПС из грамотрицательных бактерий. Действительно, добавление тимозина α1 к активированным макрофагам снижает повышение уровня АФК и таким образом предотвращает каскад патологических реакций. Показана способность тимозина α1 а снижать продукцию ряда про-воспалительных цитокинов при инкубации клеток с эндотоксином. В частности, показано снижение продукции ИЛ-6, ИЛ-1α, а также небольшое увеличение продукции анти-воспалительного цитокина ИЛ-10. Влияние тимозина α1 на пролиферативную активность альвеолярных макрофагов RAW264.7 выражается в увеличении количества клеток в присутствии как самого тимозина α1 в клетках без воздействия ЛПС, так и в активированных клетках. Исследование некоторых механизмов внутриклеточной сигнализации в условиях стимуляции альвеолярных макрофагов эндотоксином показало, что хотя тимозин α1 способен снижать экспрессию мРНК гена Tlr4, практически до контрольных значений, нами не было показано его влияние на сигнальный каскад NF-kB. Что касается сигнального пути SAPK/JNK и в частности транскрипционного фактора AP-1, то тимозин α1 показал ранее неизвестные анти-воспалительные свойства, ингибируя гиперэкспрессию гена AP-1 в клетках RAW264.7, стимулированных эндотоксином. Кроме того, было показано снижение продукции двух изоформ JNK (p54 и p46) до контрольных значений, хотя эффект присутствия в среде культивирования клеток эндотоксина ожидаемо приводил к значительному повышению продукцию обеих изоформ в отсутствии тимозина α1. Стабилизирующее влияние тимозина α1 на редокс-статус клеток RAW264.7 было подтверждено резким увеличением экспрессии гена Nrf-2, редокс-чувствительного транскрипционного фактора, регулирующего антиоксидантную защиту. Генами-мишенями NRF-2, в частности, являются ферменты-антиоксиданты, такие как пероксиредоксины и каталаза. Было установлено, что в присутствии тимозина α1 стимулированные эндотоксином макрофаги показывают более высокий уровень экспрессии гена каталазы, чем просто стимулированные ЛПС клетки, а уровень экспрессии пероксиредоксинов 1 и 6 остаются на высоком уровне, приблизительно равном уровню экспрессии данных генов в клетках, культивируемых с ЛПС. Отдельно хочется отметить тот факт, что в присутствии тимозина α1 наблюдается снижение экспрессии гена р53, из чего следует, что тимозин α1 способен снижать уровень апоптоза в клетках, стимулированных эндотоксином. Таким образом, в настоящей работе показаны новые, ранее неизвестные анти-воспалительные свойства тимусного гормона тимозина α1. Работа выполнена при поддержке гранта РНФ №22-24-00076.

Thymosin α1 is an immunomodulatory peptide belonging to the group of thymic hormones. It is known to enhance T-cell mediated immune responses by several mechanisms, including stimulation of T cell differentiation and/or maturation, activation of natural killer cells and dendritic cells, and stimulation of the release of pro-inflammatory cytokines. We used alveolar macrophages RAW264.7 cultivated in the presence of lipopolysaccharide (LPS), which is a well-known stimulator of the pro-inflammatory response of cells. In the present work, thymosin α1 was shown to exhibit anti-inflammatory properties. Thymosin α1 also modulated the production of reactive oxygen species (ROS) by LPS-stimuated alveolar macrophages. Indeed, the addition of thymosin α1 to activated macrophages reduced the ROS levels and thus prevented the cascade of pathological reactions. Furthermore, thymosin α1 reduced production of a number of pro-inflammatory cytokines in endotoxin-stimulated cells. In particular, a decrease in the production of IL-6, IL-1α, as well as a slight increase in the production of the anti-inflammatory cytokine IL-10 was shown. The effect of thymosin α1 on the proliferative activity of RAW264.7 alveolar macrophages was manifested as an increase in the number of cells in the presence of thymosin α1 both in cells without LPS exposure and in activated cells. The study of intracellular signaling in endotoxin-stimulated alveolar macrophages showed that although thymosin α1 reduced the expression of the Tlr4 gene mRNA almost to control values, NF-kB signaling cascade was unaffected. As to to the SAPK/JNK signaling pathway and AP-1 transcription factor, thymosin α1 showed previously unknown anti-inflammatory properties by inhibiting AP-1 gene overexpression in RAW264.7 cells stimulated with endotoxin. In addition, a decrease in the production of two JNK isoforms (p54 and p46) to control values was shown, although the effect of endotoxin in the cell culture medium expectedly led to a significant increase in the production of both isoforms in the absence of thymosin α1. The stabilizing effect of thymosin α1 on the redox status of RAW264.7 cells was confirmed by a sharp increase in the expression of the Nrf-2 gene, a redox-sensitive transcription factor that regulates antioxidant protection. The target genes of NRF-2 are, in particular, antioxidant enzymes such as peroxiredoxins and catalase. In the presence of thymosin α1, endotoxin-stimulated macrophages showed a higher level of catalase gene expression than untreated LPS-stimulated cells, and the expression level of peroxiredoxins 1 and 6 remained at a high level, approximately equal to the expression level of these genes in untreated LPS-stimulated cells. Particulatry, it should be noted that thymosin α1 led to a decrease in the expression of the p53 gene, indicating that thymosin α1 may reduce the level of apoptosis in cells stimulated by endotoxin. Thus, the present work showed new, previously unknown anti-inflammatory properties of the thymus hormone thymosin α1.

The work was supported by the Russian Science Foundation grant No. 22-24-00076.