DNA損傷の局在化と、紫外線照射マウスにおける変化した抗原提示細胞機能におけるその役割

マウス皮膚へのハプテンの適用部位の以前の紫外線（UV）照射は、接触感作を減らし、排出リンパ節（DLN）における樹状細胞が抗原を提示する能力を低下させ、ハプテン特異的抑制性リンパ球の開発につながります。UV誘発性DNA損傷がDLN細胞の抗原提示活性障害において役割を果たすという仮説をテストしました。最初に、DNA損傷を含む細胞の位置と持続性を評価しました。シクロブチルピリミジン二量体（CPD）に特異的なモノクローナル抗体を使用して、UV放射線にさらされたC3Hマウスの皮膚およびDLNのUV損傷細胞を同定しました。CPDを含む細胞は、表皮、真皮、およびDLNに存在し、特に真皮に持続し、UV照射後少なくとも4日間持続しました。フルオレセインイソチオシアネート（FITC）がUVに曝露された皮膚に適用された場合、DLNにはIA+、FITC+、およびCPD+の細胞が含まれていました。紫外線照射の後に3日を感作したマウスからのこのような細胞は、in vivoで抗原提示機能の減少を示しました。次に、in vivoのマウス皮膚のDNA修復を増加させる新規方法を使用して、抗原提示細胞（APC）機能のUV誘発性調節におけるDNA損傷の役割を評価しました。T4エンドヌクレアーゼV（T4N5）を含むリポソームは、照射直後にUV暴露部位に適用されました。この治療により、APC機能の障害が妨げられ、UV照射マウスのDLNのCPD+細胞の数が減少しました。リポソーム中のT4N5で照射した皮膚の治療、または熱不活性化T4N5を含むリポソームでUV照射皮膚の治療は免疫機能を回復しませんでした。これらの研究は、皮膚免疫細胞が数日間持続するin vivoでのDNA損傷を維持し、FITC感作がこれらをDLNに移動することを示しています。さらに、DNA損傷は、UV照射後のAPC機能障害に関与する1つ以上のステップの重要なイニシエーターであるという仮説を支持しています。

Prior ultraviolet (UV) irradiation of the site of application of hapten on murine skin reduces contact sensitization, impairs the ability of dendritic cells in the draining lymph nodes (DLN) to present antigen, and leads to development of hapten-specific suppressor T lymphocytes. We tested the hypothesis that UV-induced DNA damage plays a role in the impaired antigen-presenting activity of DLN cells. First, we assessed the location and persistence of cells containing DNA damage. A monoclonal antibody specific for cyclobutyl pyrimidine dimers (CPD) was used to identify UV-damaged cells in the skin and DLN of C3H mice exposed to UV radiation. Cells containing CPD were present in the epidermis, dermis, and DLN and persisted, particularly in the dermis, for at least 4 d after UV irradiation. When fluorescein isothiocyanate (FITC) was applied to UV-exposed skin, the DLN contained cells that were Ia+, FITC+, and CPD+; such cells from mice sensitized 3 d after UV irradiation exhibited reduced antigen-presenting function in vivo. We then assessed the role of DNA damage in UV-induced modulation of antigen-presenting cell (APC) function by using a novel method of increasing DNA repair in mouse skin in vivo. Liposomes containing T4 endonuclease V (T4N5) were applied to the site of UV exposure immediately after irradiation. This treatment prevented the impairment in APC function and reduced the number of CPD+ cells in the DLN of UV-irradiated mice. Treatment of unirradiated skin with T4N5 in liposomes or treatment of UV-irradiated skin with liposomes containing heat-inactivated T4N5 did not restore immune function. These studies demonstrate that cutaneous immune cells sustain DNA damage in vivo that persists for several days, and that FITC sensitization causes the migration of these to the DLN, which exhibits impaired APC function. Further, they support the hypothesis that DNA damage is an essential initiator of one or more of the steps involved in impaired APC function after UV irradiation.