Сигнали жіночого запаху посилюють стійкість мишей-самців до грипу

Афілійована лабораторія фізіологічної адаптації тварин, Інститут систематики та екології тварин, Сибірське відділення, Російська академія наук, Новосибірськ, Росія

Афілійована лабораторія біохімії нуклеїнових кислот, Інститут хімічної біології та фундаментальної медицини, Сибірське відділення, Російська академія наук, Новосибірськ, Росія

Партнерський відділ гістології, Новосибірський інститут травматології, Новосибірськ, Росія

Філія лабораторії фізіологічної адаптації тварин, Інститут систематики та екології тварин, Сибірське відділення, Російська академія наук, Новосибірськ, Росія, Відділ генетичних ресурсів тварин, Інститут цитології та генетики, Сибірське відділення, Російська академія наук, Новосибірськ, Росія

Катерина А. Литвинова,
Олена Петрівна Гончарова,
Алла М. Зайдман,
Марина А. Зенькова,
Мошкін Михайло Петрович

Цифри

Анотація

Передумови

Запах сприйнятливих самок мишей виконує функцію сигналу, який стимулює самців мишей до пошуку потенційних партнерів по спарюванню. Ця поведінка пошуку поєднується з ризиком зараження через нюхання обох запашних знаків, а також носових та аногенітальних ділянок самок, які містять бактерії та віруси. Розгляд еволюції господаря під неминучим паразитарним тиском, включаючи гельмінтів, бактерії, віруси тощо, передбачає пристосування, які допомагають захистити господарів від паразитів, пов’язаних із спаровуванням.

Методи та висновки

Ми вважаємо, що сприйняття жіночих сигналів мишами-самцями BALB/c призводить до адаптивного перерозподілу імунного захисту, спрямованого на захист від ризику респіраторної інфекції. Наші результати демонструють міграцію макрофагів та нейтрофілів у верхні дихальні шляхи під впливом подразників жіночого запаху, що призводить до підвищення стійкості чоловіків до експериментальної інфекції вірусу грипу. Це помірне втручання лейкоцитів не мало негативного впливу на аеробні показники у мишей-самців.

Висновки

Наші дані забезпечують першу демонстрацію адаптивної імунологічної відповіді на подразники жіночого запаху через індукцію неспецифічної імунної відповіді у верхніх дихальних шляхах.

Цитування: Литвинова Е.А., Гончарова Є.П., Зайдман А.М., Зенькова М.А., Мошкін М.П. (2010) Сигнали жіночого запаху посилюють стійкість мишей-самців до грипу. PLoS ONE 5 (3): e9473. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0009473

Редактор: Пітер Соммер, Інститут Пастера, Корея, Республіка Корея

Отримано: 29 вересня 2009 р .; Прийнято: 7 лютого 2010 р .; Опубліковано: 1 березня 2010 р

Фінансування: Цей проект підтримано Російським фондом фундаментальних досліджень N 08-04-00406a (www.rfbr.ru) та Програмою міждисциплінарних досліджень Сибірського відділення РАН № 15, 94 (www.sbras.nsc.ru). Фінансисти не мали жодної ролі у розробці досліджень, зборі та аналізі даних, прийнятті рішення про публікацію чи підготовці рукопису.

Конкуруючі інтереси: Автори заявили, що не існує конкуруючих інтересів.

Вступ

Запах самок мишей як сигнал до розмноження стимулює самців мишей до пошуку партнера по розведенню [1] - [3]. У свою чергу, поведінка пошуку підвищує ризик респіраторних інфекцій у мишей-самців через нюхання забруднених жіночих фекальних та сечових слідів, які містять багато збудників інфекції [4] - [6]. Назоносове нюхання, коли партнер знаходиться, додає ризик зараження повітряними бактеріями та вірусами.

Для тестування обох прогнозів ми вивчали мишей-самців, утримуваних із або без жіночих запахів. У цих групах мишей ми оцінювали вербування лейкоцитів у верхні дихальні шляхи шляхом гістологічного дослідження легеневої тканини, оцінювали стійкість вірусу грипу як приклад респіраторної інфекції та вимірювали MOC як показник аеробних показників. Ми використовували адаптований мишами вірус грипу A/WSN/33 (H1N1). Деякі штами вірусів грипу, отримані людиною, ефективно розмножуються в легенях миші без попередньої адаптації господаря [17] - [18]. Грип не спостерігається у диких популяцій Mus musculus через високу вірулентність та низьку контагіозність [19] - [20].

Методи

Тварини та умови проживання

Ми отримали 8–10-тижневих інбредних мишей BALB/c із фонду Інституту клінічної імунології (Сибірське відділення Російської академії медичних наук, м. Новосибірськ, Росія). Усі самці (n = 106) і самки (n = 25) мишей були розміщені (4–6 тижнів) в одностатевих групах по п’ять чи шість тварин, за винятком 15 хв, необхідних для тестування максимальних аеробних показників. Ми утримували чоловічі та жіночі групи в стандартних пластикових клітках (35 × 21 × 9 см) з тирсою (дерев’яними пластівцями) як гніздовим матеріалом. Ми забезпечували харчовими гранулами (BioPro, Новосибірськ) та водою ad libitum. Миші підтримували температуру 22–24 ° C під час 12–12 циклів світло-темрява при вимкненому світлі через 1400 годин.

У кожній клітці чоловіків окремо відзначали штрихами на хвості, зробленими хірургічними маркерами шкіри. Кожні 5 днів тварин поміщали в чисту клітку зі свіжими тирсою. Мишей використовували в експериментах протягом 2 тижнів після прибуття. Ми випадковим чином розділили мишей-самців на дві групи: самців, що зазнали впливу жіночого запаху (n = 52), і самців, ізольованих від жіночих хімічних сигналів (n = 54). Самку мишей та дві групи самців утримували в окремих приміщеннях для тварин з незалежною вентиляцією.

Лікування жіночих постільних речей

Підстилка (дерев’яні пластівці) з кліток із зрілими самками BALB/c використовувалася для піддавання самців жіночих запахів, оскільки це є найбільш природним статевим сигналом для мишей. Використовуючи п’ять клітин з п’ятьма самками в клітці, ми збирали забруднені підстилки жінок протягом попередніх 5 днів, щодня піддаючи самців новій порції (5 мл) забрудненої підстилки. Чоловікам, які отримували лікування при відсутності впливу самок, давали подібний зразок чистої підстилки. Ми додавали нові порції постільної білизни щодня приблизно за 1 год до вимкнення світла.

Відповідно до рекомендації Ванденберга [21], ми забезпечили самкам мишей 2–3 г забрудненої підстилки із клітин самців, щоб регулювати цикл еструса. Дослідження вагінальних мазків через 2 тижні після обробки ароматом показало, що принаймні 30% самок мишей були в еструсі. Таким чином, кожен 5-денний зразок постільної білизни з кліток самки був заражений сечею та фекаліями сприйнятливих самок мишей.

Зараження вірусом грипу

В експерименті ми використовували самців мишей BALB/c як один із виведених штамів мишей, найбільш сприйнятливих до вірусу грипу A/WSN/33 (H1N1). Вірус отриманий з колекції Інституту вірусології Івановського (Російська академія медичних наук, Москва, Росія). Вірус грипу людини A/WSN/33 (H1N1), несучи специфічну зміну білка M1, викликає летальну пневмонію у мишей BALB/c [19]. Вірус вирощували в ембріональних курячих яйцях. Ми зібрали алантоєву рідину, що містить вірус, і зберігали її в аликвотах при –80 ° C. Перед застосуванням запас вірусу (5 × 10 7 FFU (осередки, що утворюють фокус)/мл) серійно розбавляли десятикратно холодним сольовим розчином, забуференним фосфатом (PBS). Самці інфікували інтраназально (під ефірною анестезією) вірусом грипу A/WSN/33 (H1N1) у 50 мкл PBS. Ми використовували п'ять доз, розведених серійно, які містили від 2,5 × 10 1 до 2,5 × 10 5 FFU. Мишей зважували кожні два дні протягом 10 днів після зараження вірусом грипу. Випадки смертності реєстрували щодня за 1 год до вимкнення світла протягом 3 тижнів до повного одужання вижилих мишей-самців. Протягом одного тижня до експериментального зараження та протягом 3 тижнів після зараження самці BALB/c піддавалися дії забруднених жінками підстилок (n = 41) або свіжих дерев’яних пластівців (n = 41).