Микроскладчатая ячейка - Microfold cell

Микроскладчатая ячейка
Подробности
СистемаИммунная система
Место расположениялимфоидная ткань, ассоциированная с кишечником (GALT) Патчи Пейера в тонкий кишечник, а в лимфоидная ткань, связанная со слизистой оболочкой (MALT) других частей желудочно-кишечный тракт
ФункцияАнтиген поглощение
Идентификаторы
латинскийepitheliocytus microplicatus
THH3.04.03.0.00010
Анатомические термины микроанатомии

Микроскладчатые клетки (или же М клетки) находятся в лимфоидная ткань, ассоциированная с кишечником (GALT) Патчи Пейера в тонкий кишечник, а в лимфоидная ткань, связанная со слизистой оболочкой (MALT) других частей желудочно-кишечный тракт. Эти клетки, как известно, инициируют иммунитет слизистой оболочки ответы на апикальную мембрану М-клеток и позволяют транспортировать микробы и частицы через слой эпителиальных клеток от просвета кишечника к собственная пластинка где могут иметь место взаимодействия с иммунными клетками.[1]

В отличие от своих соседних ячеек, M-ячейки обладают уникальной способностью занимать антиген от просвет из тонкий кишечник через эндоцитоз, фагоцитоз, или же трансцитоз. Антигены доставляются в антигенпрезентирующие клетки, Такие как дендритные клетки, и В-лимфоциты. М-клетки экспрессируют протеаза катепсин E, как и другие антигенпрезентирующие клетки. Этот процесс происходит в уникальной карманной структуре на их базолатеральной стороне. Антигены распознаются посредством экспрессии рецепторов клеточной поверхности, таких как гликопротеин-2 (GP2), которые обнаруживают бактерии и специфически связываются с ними. Клеточный прионный белок (PrP) является еще одним примером рецептора клеточной поверхности на М-клетках.[2]

М-клетки лишены микроворсинок, но, как и другие эпителиальные клетки, они характеризуются сильным клеточные соединения. Это создает физический барьер, который составляет важную линию защиты между содержимым кишечника и иммунной системой хозяина. Несмотря на эпителиальный барьер, некоторые антигены способны проникать через М-клеточный барьер и инфицировать близлежащие эпителиальные клетки или проникать в кишечник.[3]

Структура

М-клетки отличаются от других эпителиальных клеток кишечника своими морфологическими отличиями. Для них характерны короткие микроворсинки или отсутствие этих выступов на поверхности клетки. Когда они представляют собой микроворсинки, они короткие, неправильной формы и присутствуют на апикальной поверхности или кармановидные инвагинации на базолатеральной поверхности этих клеток. Когда у них отсутствуют микроворсинки, они характеризуются своими микроскладками и, следовательно, получают свое общеизвестное название. Этих клеток гораздо меньше, чем энтероциты. Эти клетки также можно идентифицировать по цитоскелет и внеклеточный матрикс компоненты, выраженные на краях клеток или на их клеточных поверхностях, такие как актин, виллин, цитокератин и виментин.[3]

Разработка

Факторы, способствующие дифференцировке М-клеток, еще предстоит выяснить, но считается, что они развиваются в ответ на сигналы от иммунных клеток, обнаруживаемые в развивающихся пейеровых бляшках.[4] В-клетки вовлечены в развитие М-клеток, поскольку они также в большом количестве локализованы в фолликулярно-ассоциированном эпителии (FAE). В FAE отсутствуют популяции В-клеток, что приводит к уменьшению количества М-клеток, выстилающих пейеровы пятна. Аналогично известно, что линия клеток лимфомы человека претерпевает переход от клеток аденокарциномы к М-клеткам.

Хотя многие исследования показали, что различные типы клеток управляют дифференцировкой М-клеток, новое исследование характеризует молекулярные пути, которые управляют дифференцировкой М-клеток. Совсем недавно, благодаря исследованиям утраты функции и спасательного фенотипа, RANKL показано, что он является активатором рецептора лиганда NF-κB и играет роль в дифференцировке М-клеток. RANKL экспрессируется в тонком кишечнике, способствует поглощению патогенов, таких как сальмонелла, и является наиболее важным фактором дифференцировки М-клеток.[5] Известно, что микробы, обнаруженные на эпителии кишечника, направляют развитие М-клеток. Например, система секреции типа III эффекторный белок SopB активирует переход М-клеток из энтероциты.[6] М-клетки подвергаются процессу дифференцировки в течение четырех дней, прежде чем они достигнут полного созревания. Недавние исследования показали, что они явно происходят из лимфоидной и миелоидной линий.[7]

Патогены могут воспользоваться путями дифференцировки клеток, чтобы проникнуть в клетки-хозяева. Это достигается путем индукции дифференцировки энтероцитов в тип М-клеток в эпителии кишечника.[1] В одном случае упомянутый выше эффекторный белок SopB секретируется, чтобы запустить быструю дифференцировку энтероцитов, локализованных в FAE, посредством инициирования перехода эпителия в мезенхиму в этих клетках. Когда SopB активирует дифференцировку энтероцитов, он действует через активацию Wnt /b-катенин сигнальный путь и запускает RANKL и его рецептор, участвующие в регуляции клетки апоптоз.[8]

Функция

М-клетки не выделяют слизь и не переваривают ферменты, и есть тоньше гликокаликс, что позволяет им иметь легкий доступ к просвету кишечника для эндоцитоз антигенов. Основная функция М-клеток - избирательный эндоцитоз антигенов и транспортировка их к интраэпителиальным клеткам. макрофаги и лимфоциты, которые затем мигрируют в лимфатический узел где может быть инициирован иммунный ответ.[9]

Пассивный иммунитет

М-клетки играют роль в пассивный иммунитет, или передача активных гуморальный иммунитет во время и после беременности. Младенцы полагаются на антитела специфические для кишечных антигенов их матери, которые перемещаются из кишечника матери и проникают в грудное молоко. Эти антитела могут попадать в молоко через лимфатическая система. Несмотря на то, что механизм этого транспорта до конца не изучен, предполагается, что дендритные клетки и макрофаги играют роль транспортных средств. У не кормящих женщин, когда М-клетки распознают антиген в кишечнике, они стимулируют выработку многих иммуноглобулинов А (IgA ) антитела. Эти антитела попадают в слизистую оболочку кишечника, слюнные железы, и лимфатический узел. Однако у кормящих самок М-клетки распознают антиген, и IgA направляется из кишечника в молочную железу. IgA, перемещающийся из кишечника в грудное молоко, контролируется гормонами, хемокинами и цитокинами. Таким образом молочная железа грудное молоко наряду с М-клетками играет важную роль в иммунная система слизистой оболочки. [10]

Клиническое значение

M клетки эксплуатируются несколькими патогенный грамотрицательные бактерии включая Шигелла флекснери, Сальмонелла тифимуриум, и Иерсиний псевдотуберкулез, а также инфекционные прионы, например, в губчатый энцефалит крупного рогатого скота (Коровье бешенство), как способ проникновения в эпителий кишечника. Эксплуатация как фактор вирулентности зависит от способности патогена связываться с М-клетками и, таким образом, гарантировать проникновение таким образом, как М-клетки пробуют кишечное содержимое. EPEC (см. Патогенный кишечная палочка ) содержащие плазмиды с генами EAF (кишечная палочка фактор адгезии) будет прикрепляться к М-клеткам. Они также используются для распространения такими вирусами, как полиомиелит и реовирус.[11] CXCR4 тропик, но не CCR5 Было отмечено, что тропический ВИЧ способен связываться с М-клетками и переноситься ими через эпителий.[12]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б Mabbott N.A .; Donaldson D.S .; Оно Х .; Williams I.R .; Махаджан А. (2013). «Микроскладчатые (М) клетки: важные посты иммунного надзора в кишечном эпителии». Иммунол слизистой оболочки. 6 (4): 666–677. Дои:10.1038 / миль.2013.30. ЧВК  3686595. PMID  23695511.
  2. ^ Miller H .; Zhang J .; Kuolee R .; Patel G.B .; Чен В. (2007). "Кишечные М-клетки: ошибочные стражи?". Всемирный журнал гастроэнтерологии. 13 (10): 1477–1486. Дои:10.3748 / wjg.v13.i10.1477. ЧВК  1876659. PMID  17461437.
  3. ^ а б Каная Т., Оно Х (2014). «Механизмы дифференцировки М-клеток». Здоровье продуктов питания Biosci Microbiota. 33 (3): 91–7. Дои:10.12938 / bmfh.33.91. ЧВК  4098651. PMID  25032083.
  4. ^ Kraehenbuhl J, Neutra M (2000). «Эпителиальные М-клетки: дифференциация и функция». Анну Рев Селл Дев Биол. 16: 301–32. Дои:10.1146 / annurev.cellbio.16.1.301. PMID  11031239. Связь
  5. ^ Кноп К.А., Кумар Н., Батлер Б.Р., Сакхивел С.К., Тейлор Р.Т., Ночи Т., Акиба Х., Ягита Х., Кийоно Х., Уильямс И.Р. (2009). «RANKL необходим и достаточен, чтобы инициировать развитие М-клеток для отбора проб антигена в кишечном эпителии». J Immunol. 183 (9): 5738–5747. Дои:10.4049 / jimmunol.0901563. ЧВК  2922944. PMID  19828638.
  6. ^ Тахун А., Махаджан С., Пакстон Е., Мальтерер Г., Дональдсон Д.С., Ван Д., Тан А., Гиллеспи Т.Л., О'Ши М., Роу А.Дж., Шоу Д.Л., Галли Д.Л., Ленгелинг А., Мабботт Н.А., Хаас Дж., Махаджан А. ( 2012). «Сальмонелла трансформирует эпителиальные клетки, связанные с фолликулами, в М-клетки, способствуя кишечной инвазии». Клеточный микроб-хозяин. 12 (5): 645–656. Дои:10.1016 / j.chom.2012.10.009. PMID  23159054.
  7. ^ Оно, Хироши; Канайя, Такаши; Уильямс, Ифор Р. (2012). «Дифференциация М-клеток: четкое происхождение или фенотипический переход? Сальмонелла дает ответы». Клеточный хозяин и микроб. 12 (5): 607–609. Дои:10.1016 / j.chom.2012.11.003. PMID  23159049.
  8. ^ Тахун А .; Mahajan S .; Пакстон Э .; Malterer G .; Donaldson D.S .; Ван Д .; Tan A .; Гиллеспи Т.Л .; О'Ши М .; Роу А.Дж .; и другие. (2012). «Salmonella превращает эпителиальные клетки, связанные с фолликулами, в М-клетки, способствуя проникновению в кишечник». Клеточный микроб-хозяин. 12 (5): 645–656. Дои:10.1016 / j.chom.2012.10.009. PMID  23159054.
  9. ^ Кеннет М., Мерфи (2012). Иммунобиология Джейнвей. Наука о гирляндах.
  10. ^ Миллиган, Лорен (апрель 2013 г.). «От кишечника к молоку». Международный консорциум по геномике молока. Получено 2019-02-20.
  11. ^ Узилу Лоран; Калиот Элиза; Пеллетье Изабель; Прево Мари-Кристин; Pringault Eric; Кольбер-Гарапен Флоренция (2002). «Трансцитоз полиовируса через М-подобные клетки». Журнал общей вирусологии. 83 (9): 2177–2182. Дои:10.1099/0022-1317-83-9-2177. PMID  12185271.
  12. ^ Fotopoulos G, Harari A, Michetti P, Trono D, Pantaleo G, Kraehenbuhl JP (2002). «Трансэпителиальный транспорт ВИЧ-1 М-клетками опосредован рецепторами». Труды Национальной академии наук. 99 (14): 9410–9414. Дои:10.1073 / pnas.142586899. ЧВК  123154. PMID  12093918.

внешняя ссылка