A community resource

Yhteisön resurssina on 460 luonnonvaraisen hiiren täydellinen immunologinen aineisto (Supplementary Data 1). Vertailemme siitä yksityiskohtaisesti 181 luonnonvaraisen hiiren (100 urosta, 81 naarasta) osajoukkoa yhdestä paikasta (paikka HW, kuva 1a, lisätaulukko 1) 64 laboratoriossa kasvatettuun, patogeenivapaaseen C57BL/6-hiireen (24 urosta, 40 naarasta). Vertailun tulokset on esitetty taulukoissa 1,2 ja lisätaulukossa 2, joista jälkimmäinen on liian laaja mahtuakseen artikkelin päätekstiin.

Villihiiret eroavat immunologisesti laboratoriohiiristä

Taulukossa 1 on yhteenveto luonnonvaraisten (HW) ja laboratoriohiirien (C57/BL6) serologisista ja morfometrisistä parametreista. Luonnonvaraiset hiiret olivat paljon pienempiä kuin laboratoriohiiret (painoivat vain puolet vähemmän), ja luonnonvaraisten hiirten ikä, ruumiinpituus ja massa korreloivat kaikki vahvasti keskenään (pituus ja massa, Pearsonin korrelaatiot (kaksihaarainen) r=0,79; ikä ja massa, r≥0,77; ikä ja pituus, r=0,58, P<0,001, n>80 uros- ja naarasyksilöille erikseen) (lisätiedot 2). Luonnonvaraisten hiirten mediaani-ikä oli 6,6 viikkoa (vaihteluväli 1-39,5), ja monet immuuniparametrit korreloivat iän ja koon kanssa, mikä johtui todennäköisesti kumulatiivisesta altistumisesta infektiolle (Supplementary Data 2). 62:sta immunologisesta mittauksesta useimmat (57 mittausta) erosivat luonnonvaraisten ja laboratoriohiirien välillä (taulukko 1, taulukko 2, lisätaulukko 2). Luonnonvaraisten hiirten joukossa oli hyvin vähän (6 toimenpidettä 62:sta) merkittäviä immunologisia eroja uros- ja naarashiirien välillä, kun taas laboratoriohiirillä oli enemmän (18 toimenpidettä 62:sta) immunologisia sukupuolidimorfisia eroja (Taulukko 1, Taulukko 2, Täydentävä taulukko 2).

Multilokusgenotyypitys osoittaa, että HW:n luonnonvaraiset hiiret ovat jäsentymätön, geneettisesti moninainen populaatio (Kuva 1b, Täydentävät tiedot 3). Villihiiret eroavat geneettisesti kymmenestä laboratoriohiirikannasta, ja laboratoriokannat ovat geneettisesti monimuotoisempia kuin villihiiret. Ehdotamme, että tämä geneettinen suhde luonnonvaraisten ja laboratoriohiirten välillä selittyy laboratoriohiirten genomien mosaiikkimaisuudella4 , sillä, että laboratoriohiiret on tarkoituksellisesti erotettu toisistaan monien sukupolvien ajan, ja sillä, että laboratoriokannat ovat suurelta osin homotsygoottisia.

Villihiiret kantavat huomattavaa infektiotaakkaa

Tarkastimme luonnonvaraiset hiiret todisteiden varalta virus- ja Mycoplasma pulmonis -infektioiden varalta sekä todisteiden varalta ektoparasiitti- ja suolistoperäisten sukkulamatodien infektioiden varalta; tavarantoimittajat vahvistivat, että laboratoriohiiret olivat infektiottomia. Eri mikrobitartuntojen seroprevalenssi vaihteli minuuttiviruksen 22 prosentista parvoviruksen 92 prosenttiin (n=153 molemmissa analyyseissä; lisätaulukko 3). Luonnonvaraiset hiiret saivat yleisesti tartunnan Oxyurid-matodista Syphacia spp. (esiintyvyys 91 %) ja Myocoptes musculinus -punkista (esiintyvyys 82 %) (n=181 molemmissa tapauksissa). Luonnonvaraisten hiirten tartunnat olivat hyvin yleisiä: kaikki luonnonvaraiset hiiret olivat saaneet tartunnan vähintään yhdestä taudinaiheuttajasta, ja vain 5 prosenttia (8 hiirtä 153:sta) oli seronegatiivisia kaikille viruksille ja M. pulmonikselle. Sukupuolella ei ollut vaikutusta infektion voimakkuuteen tai esiintyvyyteen (lisätaulukko 3).

Villihiirillä on hyvin korkeat seerumin proteiinipitoisuudet

Villihiirillä IgG:n ja IgE:n seerumipitoisuudet olivat 20- ja 200-kertaiset villihiirillä verrattuna laboratoriohiiriin (kuva 2). Villihiirillä IgE-pitoisuudet olivat naaraiden keskuudessa huomattavasti korkeammat kuin urosten keskuudessa (taulukko 1). Sen sijaan ulosteen IgA-pitoisuudet eivät eronneet merkittävästi luonnonvaraisten ja laboratoriohiirien välillä (kuva 2, taulukko 1). Myös akuutin faasin proteiinien, seerumin amyloidi P -komponentin (SAP) ja haptoglobiinin pitoisuudet seerumissa olivat merkitsevästi korkeammat kuin laboratoriohiirillä (kuva 2, taulukko 1). Nämä erot eivät johtuneet luonnonvaraisten hiirten korkeammista seerumin kokonaisproteiinipitoisuuksista, sillä alfa-1-antitrypsiinin (AAT) – normaalin seerumin vakaana komponenttina – pitoisuudet eivät eronneet luonnonvaraisten hiirten ja laboratoriohiirien välillä (kuva 2, taulukko 1).

Villihiiret olivat immunoglobuliinien ja akuutin faasin proteiinien pitoisuuksiltaan heterogeenisempia kuin laboratoriohiiret (kuva 2, taulukko 1, lisätaulukko 4). Vaikka SAP:n peruspitoisuudet ovat osittain geneettisesti määräytyviä13 , SAP:n ja haptoglobiinin pitoisuuksien välinen merkittävä korrelaatio (Pearsonin korrelaatiot (kaksihaarainen) r=0,41, P<0,0001, r=0,33, P=0,004 vastaavasti 96 uroksella ja 77 naaraalla; lisätiedot 2) viittaa siihen, että tulehdus ja/tai infektio ovat tämän heterogeenisuuden todennäköisiä aiheuttajia. Luonnonvaraisten hiirten seerumin IgG- ja IgE-pitoisuudet korreloivat merkitsevästi positiivisesti iän kanssa (Pearsonin korrelaatio (kaksihaarainen) r>0.2, P<0.05, n≥79; täydentävät tiedot 2), mikä todennäköisesti heijastaa kumulatiivista altistumista infektiolle. Tämä näkyy selvästi IgE-pitoisuuksissa, jotka korreloivat merkitsevästi positiivisesti urospuolisten luonnonvaraisten hiirten mikrobitartuntojen lukumäärän kanssa (Pearsonin korrelaatio (kaksihaarainen) r=0,23, P=0,036, n=80; täydentävät tiedot 2). Naaraspuolisilla luonnonvaraisilla hiirillä ulosteen IgA-pitoisuus korreloi voimakkaasti mikrobitartuntojen ja punkkien lukumäärän kanssa (mikrobitartunnat Pearsonin korrelaatiot (kaksihaarainen) r=0,58, P<0,0001, n=35; punkkien lukumäärä r=-0,380, P=0,01, n=45; täydentävät tiedot 2).

Villihiirten pernasolut eroavat laboratoriohiirten pernasoluista

Villihiirten pernasolut olivat paljon pienempiä (noin kolmannes massasta) kuin laboratoriohiirien pernasolut ja sisälsivät huomattavasti vähemmän (noin viidennes määrästä) elinkelpoisia mononukleaarisia leukosyyttejä (taulukko 1). Vielä yllättävämpää oli, että luonnonvaraisten hiirten pernat olivat suhteellisesti (eli ruumiin massaan verrattuna) huomattavasti pienemmät kuin laboratoriohiirien pernat (taulukko 1).

Ex vivo virtaussytometrinen pernan solupopulaatioiden kvantitatiivinen määritys ja karakterisointi (kuvat 3, 4, 5, 6, Supplementary Fig. 1) osoitti, että luonnonvaraisilla hiirillä oli pienemmät T-solujen, B-solujen, NK-solujen, dendriittisolujen, makrofagien ja neutrofiilien absoluuttiset lukumäärät kuin laboratoriohiirillä, mikä on johdonmukaista niiden pernan mononukleaaristen solujen pienemmän absoluuttisen lukumäärän kanssa (Täydentävät tiedot 1). Suhteellisesti luonnonvaraisten hiirten pernassa oli kuitenkin huomattavasti enemmän T-soluja, korkeampi T:B-solujen suhde ja enemmän CD11b+ myeloidisoluja, mutta vähemmän NK-soluja ja dendriittisoluja kuin laboratoriohiirillä (lisätaulukko 2); CD4+: CD8+ T-solujen suhde oli myös huomattavasti suurempi luonnonvaraisilla hiirillä kuin laboratoriohiirillä. Nämä erot ovat sopusoinnussa T-apulaissolujen ja fagosyyttisten solujen kertymisen kanssa villihiirten pernaan vastauksena systeemisiin infektioihin.

CD4+- ja CD8+-T-solujen tila erosi selvästi luonnonvaraisten ja laboratoriohiirien välillä. CD4+ T-solujen osalta huomattavasti suuremmat osuudet olivat efektori/efektorimuistisoluja (CD62L- CD44hi) ja keskusmuistisoluja (CD62L+ CD44hi) (ja näin ollen suhteellisesti vähemmän naiiveja, CD62L+ CD44low) luonnonvaraisissa hiirissä kuin laboratoriohiirissä (lisätaulukko 2, kuva 3a). Vaikka niiden CD4+ T-solujen osuudet, jotka olivat Foxp3+ CD25+ Treg-soluja, olivat luonnonvaraisissa hiirissä marginaalisesti korkeammat kuin laboratoriohiirissä (lisätaulukko 2, kuva 3b), tämä ei riittänyt kompensoimaan efektori-CD4+ T-solujen paljon suurempaa osuutta siten, että efektori-CD4+ T-solujen ja Treg-solujen suhteet olivat luonnonvaraisissa hiirissä huomattavasti korkeammat kuin laboratoriohiirissä (lisätaulukko 2).

Vastaavasti CD8+ T-solujen osalta luonnonvaraisilla hiirillä oli huomattavasti suurempi osuus efektorimuistisoluja (CD62L- CD44hi) ja terminaalisesti erilaistuneita (KLRG1+) soluja kuin laboratoriohiirillä (ja näin ollen huomattavasti pienempi osuus naiiveja soluja) (kuvat 3c,d). Luonnonvaraisilla hiirillä oli myös suhteellisesti vähemmän keskushermoston muistisoluja (CD62L+ CD44hi) CD8+ T-soluja kuin laboratoriohiirillä; tämä ero johtui osittain näiden solujen vähäisestä esiintyvyydestä luonnonvaraisissa uroshiirissä (lisätaulukko 2), mutta se voi myös heijastaa antigeenikokemuksen saaneiden CD8+ T-solujen suhteellista jakautumista muisti- ja efektoriosastojen välillä. Tässäkin tapauksessa efektori- ja efektorimuistin CD8+ T-solujen suhde Treg-soluihin oli huomattavasti suurempi luonnonvaraisissa kuin laboratoriohiirissä (lisätaulukko 2).

Yhteensopivasti sen ajatuksen kanssa, että usein toistuva tai jatkuva patogeenihaaste saa aikaan antigeenikokemusta omaavien CD4+- ja CD8+-T-solujen osajoukkojen laajenemisen luonnonvaraisissa hiirissä, efektori-CD4+- ja CD8+-T-solujen osuuksien ja iän välillä oli merkitseviä positiivisia korrelaatioita luonnonvaraisten naarashiirien keskuudessa (Pearsonin korrelaatiot (kaksoiskorrelaatiot) ikä ja efektori-CD4+ r=0,62, P<0,0001, n=51; ikä ja efektori CD8+ r=0,49, P<0,0001, n=50; täydentävät tiedot 2). Mielenkiintoista oli, että nämä parametrit eivät korreloineet vahvasti iän kanssa urospuolisilla luonnonvaraisilla hiirillä (Pearsonin korrelaatio (kaksihaarainen) r<0,1, P>0,05, n=66), mikä viittaa urospuolisten ja naaraspuolisten luonnonvaraisten hiirten erilaisiin immunologisiin strategioihin.

Kontrastina pernan T-solujen erittäin primed/efektori-statukseen luonnonvaraisten hiirten CD19+ B-lymfosyytit olivat pääasiassa naiivia fenotyyppiä. Luokittelimme pernan CD19+ B-lymfosyytit naiiveiksi (CD38+ IgD+), muistisoluiksi (CD38+ IgD- GL7-) tai itukeskussoluiksi (CD38lo IgD- GL7hi)14 ja tunnistimme hiljattain aktivoituneet, antigeenin kokeneet solut niiden MHC-luokan II:n ilmentymisen ja maapähkinäagglutiniiniin sitoutumisen (PNA; viittaa PNA-reseptorin (PNA-R) ilmentymiseen)15 perusteella (kuva 4a). Huolimatta erittäin korkeista seerumin immunoglobuliinipitoisuuksista luonnonvaraisten hiirten pernassa oli huomattavasti enemmän naiiveja B-soluja (ja vastaavasti huomattavasti vähemmän muistia omaavia B-soluja) kuin laboratoriohiirien pernassa (kuvat 4b,c). Tämä aluksi intuition vastainen havainto kuvastaa luultavasti antigeenikokemusta omaavien B-solujen uudelleensijoittumista pernasta luuytimeen, muihin imukudoksiin tai infektiokohtiin sekä pernan jatkuvaa uudelleenasuttamista naiiveilla, luuytimestä peräisin olevilla B-soluilla. Luonnonvaraisilla hiirillä oli pernassaan suhteellisesti enemmän itukeskuksen B-soluja kuin laboratoriohiirillä, ja PNA:n sitoutuminen oli luonnonvaraisilla hiirillä verrattain suurempaa kaikissa B-solujen alaryhmissä, mikä on johdonmukaista äskettäisen aktivoitumisen kanssa15 (kuva 4d, lisätaulukko 2). Yhdessä nämä tulokset viittaavat aktivoituneiden CD19+ B-solujen suureen vaihtuvuuteen luonnonvaraisten hiirten pernassa.

Villihiirillä on toistaiseksi tuntematon myelooinen solupopulaatio

Seuraavaksi tunnistimme myelooiset solut CD11b+ CD11c- soluiksi (kuva 5a) ja analysoimme niiden F4/80- ja Ly6G-ekspressiota, mikä paljasti neljä F4/80+-solujen alipopulaatiota, jotka on merkitty tunnuksin M1- M4 (kuvat 5b-d). Näihin kuuluvat F4/80+ Ly6G- (M1) kudoksessa asuvat makrofagit, F4/80+ Ly6Glow (M2) monosyytit/punaisen massan makrofagit ja F4/80+/-Ly6Ghigh (M4) polymorfonukleaariset solut (PMN). M4 PMN-populaatio voitiin jakaa edelleen neutrofiileihin ja myeloidiperäisiin suppressorisoluihin niiden etu- ja sivusirontaominaisuuksien perusteella (kuva 5e). Tärkeää on, että luonnonvaraisissa hiirissä, mutta ei laboratoriohiirissä, tunnistimme ylimääräisen F4/80+-solupopulaation, joka ilmentää Ly6G:n tasoja, jotka ovat monosyyttien/makrofagien ja PMN:ien välimuoto (M3). Tietojemme mukaan tämä on uusi solupopulaatio, jota ei ole aiemmin kuvattu ja jota olemme kutsuneet hyper-granulosyyttisiksi myelooisiksi soluiksi (hyper-granulocytic myeloid cells, HGMC) niiden eteen- ja sivusuuntaisten hajontaominaisuuksien perusteella (kuva 5c-e). Vaikka luonnonvaraisten ja laboratoriohiirien M2- ja M3/M4-populaatioiden välillä on pieniä eroja Ly6G-ekspressiotasoissa (kuva 5c), kunkin populaation CD11b:n, CD11c:n sekä eteenpäin- ja sivusironnan takaisinsyöttö vahvisti, että luonnonvaraisten ja laboratoriohiirien M2-populaatiot ovat muutoin identtisiä ja että laboratoriohiirien Ly6G-korkea populaatio vastaa luonnonvaraisten hiirten M4-populaatiota (kuva 5d). Kunkin populaation sivusironnan vertailu vahvistaa myös sen, että korkean sivusironnan omaavaa, hypergranulosyyttistä M3-populaatiota esiintyy todellakin vain luonnonvaraisissa hiirissä (kuva 5f). Näiden solujen toiminnallinen merkitys on toistaiseksi tuntematon, mutta niiden löytyminen korostaa sitä, että laboratoriohiirien tutkiminen ei välttämättä paljasta koko immuunijärjestelmän aseistusta.

Villihiirten pernassa oli suhteessa enemmän CD11b+ CD11c- myeloidisia soluja kuin laboratoriohiirien pernassa, mutta myeloidisessa populaatiossa PMN:t ja HGMC:t olivat runsastuneet makrofaagien ja monosyyttien kustannuksella (Kuvat 5a, 5f, lisätaulukko 2). Neutrofiilien ja HGMC:n laajeneminen ja/tai kertyminen luonnonvaraisten hiirten pernassa on yhdenmukainen sen kanssa, että luonnonvaraiset hiiret ovat äskettäin tai parhaillaan altistuneet infektiolle. Pernan CD11c+ dendriittiset solut olivat suhteellisesti harvinaisempia villihiirillä kuin laboratoriohiirillä (kuva 5g, lisätaulukko 2).

Villihiirten NK-solut ovat erittäin aktivoituneita

Karakterisoimme NKp46+ CD3ɛ- NK-soluja (kuva 6) varhaisiksi (1. vaihe), keski- (2. vaihe), myöhäisiksi (3. vaihe) tai täyskypsiksi (4. vaihe) SOLUIKSI, jotka ilmentävät CD27:ää ja CD11b:tä (kuva 6a). Luonnonvaraisilla hiirillä oli suurempi osuus vaiheen 1 ja 2 soluja ja pienempi osuus vaiheen 3 ja 4 pernan NK-soluja, mikä johti siihen, että varhaisen/keskivaiheen NK-solujen ja myöhäisten/kypsien NK-solujen suhde oli huomattavasti suurempi kuin laboratoriohiirillä (kuva 6b, taulukko 2). Tuoreen/varhaisen aktivoitumisen merkkiaineen CD69:n ilmentyminen oli suurempaa kaikissa luonnonvaraisten hiirten NK-solujen alaryhmissä kuin laboratoriohiirillä (kuva 6c, taulukko 2), mutta KLRG1-terminaalisen erilaistumisen merkkiaineen ilmentyminen oli yleensä vähäisempää, lukuun ottamatta vaiheen 1 soluja (kuva 6, taulukko 2). Yhdessä nämä tiedot ovat sopusoinnussa luonnonvaraisten hiirten pernan NK-solujen aktivoitumisen, itseuudistumisen ja homeostaattisen laajenemisen16 kanssa, ja näin ollen niiden vaihtumisnopeus on suurempi kuin laboratoriohiirillä.

Seuraavaksi tutkittiin C-tyypin lektiinisäätelyreseptoreihin kuuluvan Ly49-perheen C-tyypin lektiinisäätelyreseptoreiden ilmentymistä NK-soluissa (kuvio 2). 6e-h) ja päättelimme, että Ly49-reseptoriperheen jäsenten stokastinen ilmentyminen yksittäisissä NK-soluissa yhdistettynä populaation geneettiseen monimuotoisuuteen voi johtaa NK-solujen heterogeenisuuteen yksilön sisällä ja laajaan vaihteluun NK-solujen fenotyypissä yksilöiden välillä11. Estävät Ly49-reseptorit tunnistavat itsensä MHC-luokan I ja estävät NK-soluja tappamasta terveitä soluja, kun taas patogeeniin liittyviä ligandeja tunnistavat Ly49-reseptorit johtavat NK-solujen aktivoitumiseen ja infektoituneiden solujen tappamiseen; parhaiten kuvattu esimerkki tästä on Ly49H:n sitoutuminen hiiren sytomegaloviruksen (MCMV) m157-glykoproteiiniin, joka välittää suojaavaa immuniteettiä MCMV:tä vastaan (ref. 17).

Analysoimme kahden aktivoivan reseptorin (Ly49D ja Ly49H) ja yhden inhiboivan reseptorin (Ly49G2) ilmentymistä. Useimmissa C57BL/6-laboratoriohiirissä NK-solut ekspressoivat Ly49D:tä, Ly49G:tä ja Ly49H:ta (kuva 6e-h), ja 5-45 prosenttia NK-soluista ekspressoi kutakin reseptoria, mikä vastaa aiempia raportteja18. Sitä vastoin hyvin harvoilla luonnonvaraisilla hiirillä oli Ly49H+ NK-soluja (10 %, n=125, ≥1 % Ly49H+-soluista, lisätiedot 1), mikä viittaa siihen, että tätä reseptoria koodaava geeni on harvinainen tässä luonnonvaraisessa hiiripopulaatiossa tai että alleelivaihtelu estää anti-Ly49H-vasta-aineen tunnistamisen. Me genotyypitimme hiiret Ly49h-lokuksen deletion varalta, joka liittyy alttiuteen MCMV:lle (viite 17), ja havaitsimme, että 18 prosenttia luonnonvaraisista hiiristä oli homotsygoottisia tämän deletion suhteen (95 prosentin luottamusväli 9,5-30 prosenttia, n=98 hiirtä HW-paikalta; deletioalleelin frekvenssi 0,42 olettaen, että kyseessä on Hardy-Weinbergin epätasapaino). Tämä vaikuttaa todennäköisesti osittain Ly49H+ NK-solujen vähäisyyteen luonnonvaraisissa hiirissä, mutta herättää kysymyksiä muiden nolla-alleelien esiintymisestä Ly49h-lokuksessa ja siitä, voivatko muut reseptorit korvata Ly49H:n puutteen luonnonvaraisissa hiirissä, etenkin kun otetaan huomioon MCMV:n suuri esiintyvyys luonnonvaraisissa hiiripopulaatioissa, jonka on raportoitu olevan 62 ja 79 prosenttia (viitteet 19, 20). Ly49H:n ilmeinen puuttuminen luonnonvaraisista hiiristä voi selittää sen, että niissä ilmentyy paljon useammin vaihtoehtoinen aktivoiva reseptori Ly49D, ja se viittaa siihen, että luonnonvaraisten ja laboratoriohiirien välillä voi olla merkittäviä eroja NK-solujen osallistumisessa funktionaaliseen immuniteettiin.

Tunnistimme kolme Ly49G2-solupopulaatiota: Ly49G2-, Ly49G2low- ja Ly49G2high-solut (kuva 6g). Luonnonhiirillä useimmat Ly49G2+-solut olivat Ly49G2low-soluja, kun taas laboratoriohiirillä Ly49G2high-solut olivat vallitsevia. Tämä viittaa erilaisten alleelien esiintymiseen Ly49G2:ta koodaavassa lokuksessa luonnonvaraisissa ja laboratoriopopulaatioissa. Laboratoriohiirillä kantojen väliset erot Ly49G-reseptorin ilmentymisessä on yhdistetty promoottorin aktiivisuuden alleelivaihteluun21 , ja ne voivat vaikuttaa NK-solujen aktivoitumiskynnykseen18. Nämä tiedot tukevat ajatusta siitä, että Ly49-reseptorien välillä on laaja, toistaiseksi dokumentoimaton alleelinen monimuotoisuus, jolla on todennäköisesti merkittäviä seurauksia NK-solujen toiminnalle luonnossa.

Halusimme ymmärtää aktivoivien ja inhiboivien Ly49-reseptorien ilmentymisen tasapainoa NK-soluissa ja vertasimme niiden NK-solujen osuuksia, jotka ilmentävät tai eivät ilmentäisi Ly49D- ja Ly49G2-reseptoreita (kuva 6e). Luonnonvaraisilla hiirillä oli huomattavasti enemmän Ly49D+G- soluja kuin laboratoriohiirillä, kun taas laboratoriohiirillä oli huomattavasti enemmän Ly49D-G+ soluja kuin luonnonvaraisilla hiirillä (taulukko 2), mikä viittaa siihen, että luonnonvaraisten hiirten NK-soluilla saattaa olla matalampi kynnys aktivoitua, vaikka tähän vaikuttaa suuresti MHC-luokan I genotyyppi ja muiden kuin tässä testattujen Ly49-reseptorien ilmentyminen. Yhdessä nämä tulokset osoittavat, että luonnonvaraisten hiirten NK-solut voivat aktivoitua ja aktivoituvat paljon helpommin kuin laboratoriohiirien, mikä voi olla välttämätön vastaus luonnonvaraisen ympäristön suureen patogeenikuormitukseen.

Villihiirillä on vähentyneet sytokiinivasteet PAMP:eille

Villihiirten soluvälitteisen immuunijärjestelmän erittäin aktivoituneen tilan valossa mittasimme funktionaalisen immuunivasteen viljelemällä pernosyyttejä PAMP:ien läsnäollessa (CpG, endosomaalisesti ilmentyvän TLR9:n ligandi; PG, TLR2-agonisti; bakteerien LPS, TLR4:n ligandi) ja mitogeenin (monoklonaaliset vasta-aineet T-solujen pintamolekyyleille CD3 ja CD28) kanssa. Luonnonvaraisten ja laboratoriohiirien välillä tehdyistä 45 vertailusta (5 viljelyolosuhdetta × 9 sytokiinia) havaittiin vain 16 merkittävää eroa luonnonvaraisten ja laboratoriohiirien välillä, ja näistä 13:ssa analyyttipitoisuudet olivat merkitsevästi alhaisemmat luonnonvaraisissa hiirissä (kuva 7, lisätiedot 1, lisätaulukko 5). Erityisen huomionarvoista on, että luonnonvaraiset hiiret tuottivat merkitsevästi vähemmän IL-12:ta (p40 ja p70) ja vähemmän IL-13:a kuin laboratoriohiiret vastauksena patogeeniin liittyviin ligandeihin, ja myös IL-10:n tuotanto oli luonnonvaraisissa hiirissä vähäisempää, vaikkakin tämä oli merkitsevää vain lähtötilanteessa. Nämä verrattain alhaiset sytokiinivasteet ovat merkittävässä ristiriidassa luonnonvaraisten hiirten erittäin aktivoituneen soluvälitteisen immuunitilan kanssa. Arvelemme, että jonkinlainen synnynnäisen immuunijärjestelmän toleranssi saattaa rajoittaa tulehduksen astetta kroonisesti ja voimakkaasti patogeeneille altistuneissa luonnonvaraisissa hiirissä. Ainoat sytokiinivasteet, jotka olivat merkitsevästi suurempia villihiirillä kuin laboratoriohiirillä, olivat IFN-γ-, IL-4- ja MIP-2α-vasteet anti-CD3/anti-CD28-vasta-aineille, mikä on johdonmukaista sen kanssa, että muisti- ja efektori-T-solujen osuus on suurempi villihiirillä. Nämä tulokset viittaavat siihen, että synnynnäiset sytokiinivasteet ja niiden toiminnalliset vaikutukset on ehkä arvioitava uudelleen laboratoriohiirillä.