Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Бокаловидная ячейка
Бокал 404 new.jpg
Схематическое изображение бокаловидной клетки крупным планом, иллюстрирующее различные внутренние структуры клетки.
Gray1060.png
Поперечный разрез ворсинки кишечника человека . X 350.
а. Базальная мембрана здесь несколько сморщена от эпителия.
б. Млечный .
c. Столбчатый эпителий .
d. Его бороздчатая кайма.
е. Бокаловидные клетки .
f. Лейкоциты в эпителии.
f '. Лейкоциты под эпителием.
грамм. Кровеносные сосуды .
час Мышечные клетки рассекаются.
Подробности
СистемаДыхательная система
ФормаПростой столбчатый
ФункцияМуцин -продуцирующих эпителиальные клетки
Идентификаторы
латинскийexocrimohsinoctus caliciformis
MeSHD020397
THH3.04.03.0.00009, H3.04.03.0.00016, H3.05.00.0.00006
FMA13148
Анатомические термины микроанатомии

Бокаловидные клетки являются простым столбчатым бокаловидными в форме эпителиальных клеток , которые секретируют гелеобразующие муцины , как муцин MUC5AC . [1] Бокаловидные клетки в основном используют мерокринный метод секреции, секретируя пузырьки в проток, но могут использовать апокринные методы, выделяя свои выделения, когда они находятся в состоянии стресса. [2] Термин кубок относится к кубовидной форме клетки. Апикальная часть имеет форму чашки, так как она расширена обильными слизистыми гранулами; его базальная часть лишена этих гранул и имеет форму стебля.

Бокаловидная клетка сильно поляризована с ядром и другими органеллами, сосредоточенными в основании клетки, и секреторными гранулами, содержащими муцин, на апикальной поверхности. [1] Апикальная плазматическая мембрана проецирует короткие микроворсинки, что дает увеличенную площадь поверхности для секреции. [3]

Бокаловидные клетки обычно находятся в респираторном, репродуктивном и желудочно-кишечном трактах и ​​окружены другими столбчатыми клетками. [1] Смещенная дифференцировка базальных клеток дыхательных путей в респираторном эпителии в бокаловидные клетки играет ключевую роль в чрезмерном производстве слизи, известном как гиперсекреция слизи, наблюдаемая при многих респираторных заболеваниях, включая хронический бронхит и астму . [4] [5]

Структура [ править ]

Бокаловидные клетки разбросаны по эпителиальной выстилке органов , таких как кишечник и дыхательные пути . [6] Они находятся внутри трахеи , бронхов и более крупных бронхиол в дыхательных путях, тонком кишечнике , толстом кишечнике и конъюнктиве верхнего века . В конъюнктивах бокаловидные клетки являются источником муцина в слезах , и они также выделяют различные типы муцинов на глазную поверхность. вслезные железы , слизь , синтезированный с помощью ацинарных клеток вместо этого. [7]

Микроанатомия [ править ]

Бокаловидные клетки представляют собой простые столбчатые эпителиальные клетки, высота которых в четыре раза больше их ширины. Цитоплазма бокаловидных клеток , как правило, смещается в стороне конца базального тела клетки крупных муцина гранулы, которые накапливаются вблизи апикальной поверхности клетки вдоль аппарата Гольджи , который лежит между гранулами и ядром . Это придает базовой части клетки базофильное окрашивание из-за нуклеиновых кислот в ядре и грубого окрашивания эндоплазматического ретикулума гематоксилином . Муцин в гранулах бледнеет при обычной гистологиисрезов, в первую очередь потому, что эти богатые углеводами белки вымываются при приготовлении образцов для микроскопии. Однако они легко окрашиваются методом окрашивания PAS , который окрашивает их в пурпурный цвет. [8] [9]

При окраске муцикармином муцин темно-красного цвета обнаруживается в телах бокаловидных клеток. В примерах ниже бокаловидные клетки можно увидеть как более крупные и бледные клетки.

  • Кишечные железы из кишечника человека с видимыми бокаловидными клетками

  • Бокаловидная клетка в подвздошной кишке

  • Раздел кишечника мыши, слизь бокаловидных клеток синим цветом

  • Бокаловидные клетки толстой кишки

Функция [ править ]

Основная роль бокаловидных клеток - выделять слизь для защиты слизистых оболочек, на которых они находятся. Бокаловидные клетки достигают этого, секретируя муцины , большие гликопротеины, образованные в основном углеводами . Гелеобразные свойства муцинов обусловлены его гликанами (связанными углеводами), притягивающими относительно большие количества воды. [10] На внутренней поверхности кишечника человека он образует слой толщиной 200 мкм (меньше у других животных), который смазывает и защищает стенку органа. [11]

Различные формы муцина продуцируются в разных органах: в то время как MUC2 преобладает в кишечнике, MUC5AC и MUC5B являются основными формами, обнаруживаемыми в дыхательных путях человека . [12] В дыхательные пути, слизь заметен на ресничек из дыхательного эпителия , в процессе , называемом мукоцилиарного клиренса и приводится в движение из легких , и в глотке, что приводит к удалению мусора и патогенных микроорганизмов из дыхательных путей. [13] MUC5AC сверхэкспрессируется при аллергическом воспалении легких . [13]

Муцины непрерывно производятся и секретируются бокаловидными клетками, чтобы восстановить и заменить существующий слой слизи. [13]  Муцины хранятся в гранулах внутри бокаловидных клеток, прежде чем попадают в просвет органа. [10] Секреция муцина в дыхательных путях может происходить посредством регулируемой секреции. [14]  Секрецию могут стимулировать такие раздражители, как пыль и дым , особенно в дыхательных путях . [12] Другими раздражителями являются микробы, такие как вирусы и бактерии.

Аномалии количества бокаловидных клеток связаны с изменениями секреции муцинов, что может привести ко многим аномалиям, наблюдаемым у пациентов с астмой, таким как закупорка дыхательных путей из-за гиперсекреции слизи и возможная потеря функции легких. [13] Сверхэкспрессия только MUC5AC не приводит к патофизиологии, наблюдаемой у пациентов с астмой ; именно чрезмерное производство вместе со скоростью секреции приводит к образованию густой слизи, которую невозможно удалить ресничками или кашлем. [13] Это, помимо сужения дыхательных путей, приводит к их закупорке, что может быть вредным для здоровья, если не лечить. [13]  

Есть и другие клетки , которые выделяют слизь (такие как foveolar клетки в желудке ) [15] , но они отличались гистологически из бокаловидных клеток.

Роль в устной толерантности [ править ]

Оральная толерантность - это процесс, с помощью которого иммунная система не реагирует на антиген, полученный из пищевых продуктов, поскольку пептиды из пищевых продуктов могут попадать в кровоток через кишечник, что теоретически может привести к иммунному ответу. Статья, опубликованная в журнале Nature в 2012 году, пролила некоторый свет на этот процесс и указывает на то, что бокаловидные клетки играют важную роль в этом процессе. [16] Было известно , что CD103 -expressing дендритных клеток из собственной пластинки была роль в индукции оральной толерантности (потенциально посредством индукции дифференциации регуляторных Т - клеток ), и этот документ предполагает , что клетки , бокаловидные действовать для предпочтительного доставить антиген к этим CD103+ дендритные клетки. [16]

Клиническое значение [ править ]

Аллергическая астма [ править ]

Чрезмерное производство слизи, наблюдаемое у пациентов с аллергической астмой, связано с метаплазией бокаловидных клеток , дифференцировкой эпителиальных клеток дыхательных путей в бокаловидные клетки, продуцирующие муцин. [17] Эти клетки продуцируют толстые муцины MUC5AC и MUC5B , которые закупоривают дыхательные пути, что приводит к обструкции дыхательных путей, характерной для астмы . [17]

Метаплазия бокаловидных клеток при аллергической астме обусловлена ​​действием цитокина IL-13 . IL-13 связывается с рецептором IL-4Rα и инициирует сигнальный ответ STAT6 . [18] Связывание ИЛ-13 причин фосфорилирования по тирозина остатков в IL-4Rα . [18] Это приводит к стыковке мономеров STAT6 , которые сами фосфорилируются, а затем покидают рецептор и объединяются в гомодимеры STAT6 в цитоплазме. [18] Эти гомодимеры затем попадают в ядро., где они связываются с регуляторными элементами в ДНК, что влияет на транскрипцию определенных генов, участвующих в производстве слизи. [18]

Индукция передачи сигналов STAT6 с помощью IL-13 приводит к увеличению экспрессии 15-липоксигеназы (15-LO-1), фермента, участвующего в расщеплении ненасыщенных жирных кислот. [19] 15-липоксигеназа действует путем связывания с фосфолипидами и дает гидроперокси и эпоксидные метаболиты. [19] Один такой метаболит, 15-гидроксиэйкозатетрановая кислота (15-HETE), высвобождается внутриклеточно, где он конъюгируется с фосфатидилэтаноламином , фосфолипидным компонентом. [19] 15-HETE-PE индуцирует экспрессию муцина MUC5AC . [19]

Карциноиды бокаловидных клеток [ править ]

Карциноиды бокаловидных клеток - это класс редких опухолей, которые образуются в результате чрезмерной пролиферации бокаловидных и нейроэндокринных клеток . Большинство этих опухолей возникают в аппендиксе и могут иметь симптомы, похожие на гораздо более распространенный острый аппендицит . [20] Основным лечением локализованных опухолей бокаловидных клеток является удаление аппендикса , а иногда также выполняется удаление правой половины толстой кишки . [21] Распространенные опухоли могут потребовать лечения химиотерапией в дополнение к хирургическому вмешательству. [20]

Метаплазия [ править ]

Неполная кишечная метаплазия (неполный пищевод Барретта ), демонстрирующая как фовеолярные клетки, так и бокаловидные клетки, последние обозначены стрелками и обычно имеют слегка голубоватый цвет по сравнению с апикальной цитоплазмой фовеолярных клеток на окрашивании H&E.

Пищевод Барретта - это метаплазия пищевода в эпителий кишечника, характеризующаяся наличием бокаловидных клеток. [22]

Лечение [ править ]

Моноклональные антитела [ править ]

Исследования мышей, получавших моноклональные антитела к IL-13, приводят к снижению экспрессии бокаловидных клеток у пациентов с астмой . [23] Некоторые методы лечения, в которых используются моноклональные антитела к IL-13, включают тралокинумаб и лебрикизумаб . [23] Эти методы лечения показали улучшение у пациентов с астмой, но все еще существуют ограничения на использование моноклональных антител против IL-13. [23] Дупилумаб - новый препарат, нацеленный на общий рецептор IL-4 и IL-13 , IL4Rα . [23]Поскольку ИЛ-4 и ИЛ-13 обладают взаимосвязанными биологическими активностями, Дупилумаб является более эффективной формой лечения, поскольку он нацелен на оба интерлейкина. [23]

История [ править ]

Эти клетки были впервые обнаружены Генле в 1837 году при изучении слизистой оболочки тонкой кишки, которая, как выяснил Лейдиг в 1857 году (исследовал эпидермис рыб), вырабатывала слизь , и получили свое название от Шульце в 1867 году [24]. [25] Шульце выбрал описательное название «кубок» из-за формы клетки, а не из-за функционального названия, так как он оставался неуверенным в отношении продуцирующей слизь функции клетки. [25]

В настоящее время эти клетки используются в лабораториях для оценки кишечной абсорбции целевых лекарств с помощью различных наборов, таких как CacoGoblet. [26]

См. Также [ править ]

  • Список типов клеток человека, полученных из зародышевых листков

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c Ходжес, RR; Дартт, Д.А. (2010). «Конъюнктивальные бокаловидные клетки». Энциклопедия глаза . С. 369–376. DOI : 10.1016 / b978-0-12-374203-2.00053-1 . ISBN 9780123742032.
  2. ^ Lohmann-Matthes, ML .; Steinmüller, C .; Франке-Ульманн, Г. (1994). «Легочные макрофаги» . Европейский респираторный журнал . 7 (9): 1678–1689. DOI : 10.1183 / 09031936.94.07091678 . PMID 7995399 . 
  3. ^ Саладин, K (2012). Анатомия и физиология: единство формы и функции (6-е изд.). Макгроу-Хилл. С. 88–89. ISBN 9780073378251.
  4. ^ Охар, JA; Донохью, Дж. Ф.; Спангенталь, С. (23 октября 2019 г.). «Роль гвайфенезина в лечении хронической гиперсекреции слизи, связанной со стабильным хроническим бронхитом: всесторонний обзор» . Хронические обструктивные болезни легких . 6 (4): 341–349. DOI : 10,15326 / jcopdf.6.4.2019.0139 . PMC 7006698 . PMID 31647856 .  
  5. ^ Эванс, CM; Ким, К; Тувим, MJ; Дики, Б.Ф. (январь 2009 г.). «Гиперсекреция слизи при астме: причины и следствия» . Современные взгляды на легочную медицину . 15 (1): 4–11. DOI : 10.1097 / MCP.0b013e32831da8d3 . PMC 2709596 . PMID 19077699 .  
  6. ^ " бокаловидная ячейка " в Медицинском словаре Дорланда
  7. ^ Гусман-Арангес, А; Аргуэсо, П. (2010). «Структура и биологические роли O-гликанов муцинового типа на поверхности глаза» . Глазная поверхность . 8 (1): 8–17. DOI : 10.1016 / S1542-0124 (12) 70213-6 . PMC 2847370 . PMID 20105403 .  
  8. ^ Ross M, Pawlina W (2011). Гистология: текст и атлас (6-е изд.). Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. С. 592–593. ISBN 978-0-7817-7200-6.
  9. Перейти ↑ Young B, Woodford P, O'Dowd G (2013). Функциональная гистология Уитера: Атлас текста и цветов (6-е изд.). Эльзевир. п. 94. ISBN 978-0702047473.
  10. ^ а б Йоханссон ME, Sjövall H, Hansson GC (2013). «Слизистая система желудочно-кишечного тракта в состоянии здоровья и болезни» . Обзоры природы. Гастроэнтерология и гепатология . 10 (6): 352–361. DOI : 10.1038 / nrgastro.2013.35 . PMC 3758667 . PMID 23478383 .  
  11. Перейти ↑ Johansson ME, Hansson GC (2013). «Слизь и бокаловидная клетка» . Заболевания органов пищеварения . 31 (3–4): 305–309. DOI : 10.1159 / 000354683 . PMC 4282926 . PMID 24246979 .  
  12. ^ а б Рубин Б.К. (2013). «Секреционные свойства, клиренс и терапия при заболеваниях дыхательных путей» . Трансляционная респираторная медицина . 2 (6): 6. DOI : 10,1186 / 2213-0802-2-6 . PMC 4215824 . PMID 25505698 .  
  13. ^ a b c d e f Адлер, Кеннет Брюс; Тувим, Майкл Дж .; Дики, Бертон Ф. (2013). «Регулируемая секреция муцина из эпителиальных клеток дыхательных путей» . Границы эндокринологии . 4 : 129. DOI : 10,3389 / fendo.2013.00129 . ISSN 1664-2392 . PMC 3776272 . PMID 24065956 .   
  14. ^ Birchenough, GMH; Йоханссон, М. Эв; Gustafsson, JK; Bergström, JH; Ханссон, GC (июль 2015 г.). «Новые разработки в секреции и функции бокаловидных клеток» . Иммунология слизистой оболочки . 8 (4): 712–719. DOI : 10.1038 / mi.2015.32 . ISSN 1933-0219 . PMC 4631840 . PMID 25872481 .   
  15. ^ Гистологии изображений: 11303loa из Vaughan, Дебора (2002). Система обучения в гистологии: компакт-диск и руководство . Издательство Оксфордского университета . ISBN 978-0195151732. - Пищеварительная система: Пищеварительный канал: фундальный желудок, желудочные железы, просвет »
  16. ^ а б Макдол; и другие. (2012). «Бокаловидные клетки доставляют люминальный антиген к дендритным клеткам CD103 + в тонком кишечнике» . Природа . 483 (7389): 345–349. Bibcode : 2012Natur.483..345M . DOI : 10,1038 / природа10863 . PMC 3313460 . PMID 22422267 .  
  17. ^ a b Lambrecht, Bart N; Хаммад, Хамида (2015). «Иммунология астмы». Иммунология природы . 16 (1): 45–56. DOI : 10.1038 / ni.3049 . PMID 25521684 . S2CID 5451867 .  
  18. ^ a b c d Куперман, Дуглас А .; Шлеймер, Роберт П. (август 2008 г.). «Интерлейкин-4, интерлейкин-13, сигнальный преобразователь и активатор фактора транскрипции 6 и аллергическая астма» . Современная молекулярная медицина . 8 (5): 384–392. DOI : 10.2174 / 156652408785161032 . ISSN 1566-5240 . PMC 4437630 . PMID 18691065 .   
  19. ^ а б в г Чжао, Цзиньминь; О'Доннелл, Валери Б.; Бальзар, Сильвана; Санта-Крус, Клодетт М .; Трюдо, Джон Б.; Венцель, Салли Э. (23.08.2011). «15-Липоксигеназа 1 взаимодействует с фосфатидилэтаноламин-связывающим белком, чтобы регулировать передачу сигналов MAPK в эпителиальных клетках дыхательных путей человека» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 108 (34): 14246–14251. Bibcode : 2011PNAS..10814246Z . DOI : 10.1073 / pnas.1018075108 . ISSN 0027-8424 . PMC 3161579 . PMID   21831839 .
  20. ^ a b Холт, N; Grønb Hk, H (2013). «Бокаловидно-клеточные карциноиды аппендикса» . Научный мировой журнал . 2013 : 543696. дои : 10,1155 / 2013/543696 . PMC 3556879 . PMID 23365545 .  
  21. ^ Маккаскер, Мэн; Coté, TR; Клегг, LX; Собин, LH (2002). «Первичные злокачественные новообразования аппендикса: популяционное исследование из программы эпиднадзора, эпидемиологии и конечных результатов, 1973–1998». Рак . 94 (12): 3307–12. DOI : 10.1002 / cncr.10589 . PMID 12115365 . S2CID 40814989 .  
  22. ^ Fouad, YM; Мостафа, я; Yehia, R; Эль-Хаят, Х (2014). «Биомаркеры пищевода Барретта» . Всемирный журнал патофизиологии желудочно-кишечного тракта . 5 (4): 450–456. DOI : 10,4291 / wjgp.v5.i4.450 . PMC 4231509 . PMID 25400988 .  
  23. ^ a b c d e Ватрелла, Алессандро; Fabozzi, Immacolata; Калабрезе, Сесилия; Маселли, Росарио; Пелайя, Джироламо (4 сентября 2014 г.). «Дупилумаб: новое лекарство от астмы» . Журнал астмы и аллергии . 7 : 123–130. DOI : 10,2147 / JAA.S52387 . ISSN 1178-6965 . PMC 4159398 . PMID 25214796 .   
  24. ^ Войлок, Уильям JL; Харрисон, Ричард Дж. (26 августа 2015 г.). Международное обозрение общей и экспериментальной зоологии . Эльзевир. п. 244. ISBN 9781483224824.
  25. ^ а б «Глава IV: Кубковая ячейка в целом». Acta Ophthalmologica . 46 (S95): 25–35. 1968-02-01. DOI : 10.1111 / j.1755-3768.1968.tb05926.x . ISSN 1755-3768 . S2CID 221392598 .  
  26. ↑ Васкес-Санчес, Мария Анхелес. "Какогоблет" . Readycell . Проверено 20 июля 2018 года .

Внешние ссылки [ править ]

  • Goblet Cells на cvmbs.colostate.edu