Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Диаграмма кроветворения человека, показывающая все типы предшественников гранулоцитов.

Гранулопоэз (или гранулоцитопоэз) - это часть кроветворения , которая приводит к образованию гранулоцитов . Гранулоцитов , также упоминается как полиморфно лимфоцитов (ПМН), является одним из видов белых кровяных клеток , что имеет несколько лопастные ядра , как правило , содержит три лопасти, и имеет значительное количество цитоплазматических гранул в клетке. [1] Гранулопоэз происходит в костном мозге . [2] Это приводит к образованию трех типов зрелых гранулоцитов : нейтрофилов (наиболее распространенных, составляющих до 60% всех лейкоцитов.), эозинофилов (до 4%) и базофилов (до 1%). [3]

Этапы развития гранулоцитов [ править ]

Гранулопоэз часто делится на две части - определение происхождения гранулоцитов, включающее этапы раннего созревания, общие для всех миелоидных клеток, и коммитированный гранулопоэз, необратимое обязательство миелоидной клетки стать гранулоцитом . [1]

Определение происхождения гранулоцитов [ править ]

Гранулопоэз, как и остальная часть кроветворения , начинается с кроветворных стволовых клеток . Это мультипотентные клетки, которые находятся в нише костного мозга и обладают способностью давать начало всем гемопоэтическим клеткам, а также способностью к самообновлению. [4] Они дают начало либо общему лимфоидному предшественнику (CLP, предшественник всех лимфоидных клеток ), либо общему миелоидному предшественнику , CMP, олигопотентной клетке-предшественнику, которая дает начало миелоидной части гемопоэтического древа. [1]Первая стадия миелоидного клона - это гранулоцит-моноцит-предшественник (GMP), все еще олигопотентный предшественник, который затем развивается в унипотентные клетки, которые позже сформируют популяцию гранулоцитов , а также популяцию моноцитов . Первая унипотентная клетка в гранулопоэзе - миелобласт . [5]

Подтвержденный гранулопоэз [ править ]

Коммитированный гранулопоэз состоит из стадий созревания унипотентных клеток. Первая клетка, которая начинает напоминать гранулоцит, - это миелобласт . Для него характерно большое овальное ядро, занимающее большую часть пространства клетки, и очень мало цитоплазмы. Следующая стадия развития, промиелоцит , все еще имеет большое овальное ядро, но на этом этапе в клетке больше цитоплазмы, также начинают формироваться цитоплазматические гранулы. Развитие гранул продолжается на следующей стадии - миелоците . В этот момент ядро ​​начинает сокращаться. На стадии метамиелоцита ядро клетки приобретает почковидную форму, а на стадии ленточной клетки оно становится еще более искривленным.. Созревание завершается появлением сегментированного ядра, характерного для зрелого гранулоцита . [1] [5] [6]

Регуляция гранулопоэза [ править ]

Транскрипционная регуляция [ править ]

Созревание предшественников гранулоцитов строго регулируется на уровне транскрипции. Определение клонов гранулоцитов регулируется экспрессией C / EBPα, которая необходима для перехода от CMP к GMP и уровням PU.1, которые приводят к отличию от GMP к моноцитам (высокие уровни PU.1) или гранулоцитам (низкие уровни PU. .1 уровни). [1] [7] Коммитированный гранулопоэз регулируется C / EBPε и GFI-1, эти два транскрипционных фактора важны для дифференцировки терминальных гранулоцитов. Другими транскрипционными факторами, регулирующими гранулопоэз, являются гены CBF, MYB, SMAD4 и HOX. [1] [8] [9]

Регулирование цитокинами [ править ]

Гранулопоэз также в определенной степени регулируется цитокинами . Основными цитокинами, управляющими гранулопоэзом, являются: GM-CSF (образование GMP из CMP), G-CSF (приверженность к происхождению гранулоцитов, образование миелобластов из GMP), IL-3 (усиливает продукцию GM-CSF и G-CSF. ) и SCF . [10] [11] Они секретируются другими кроветворными клетками костного мозга или в месте воспаления, а также эпителиальными и эндотелиальными клетками . [2] [12]

Типы гранулопоэза [ править ]

Стационарный гранулопоэз [ править ]

Гранулопоэз в устойчивом состоянии - это термин, используемый для описания нормальной ежедневной продукции гранулоцитов. Гранулоциты - это короткоживущие клетки (продолжительность их жизни от 6 до 8 часов) с высоким клеточным обменом. Количество гранулоцитов, производимых каждый день, составляет от 5 до 10 x 10 10 . [13] Главный регулятор равновесного гранулопоэза - C / EBPα. Он ограничивает клеточный цикл незрелых клеток за счет ингибирования CDK2 и CDK4 и способствует дифференцировке гранулоцитов. [14] Производство гранулоцитов в стабильном состоянии активируется после поглощения апоптотических гранулоцитов тканевыми макрофагами . [15]

Неотложный гранулопоэз [ править ]

Устойчивый гранулопоэз переключается на программу, называемую экстренным гранулопоэзом, после серьезного повреждения организма, обычно бактериальной инфекции . Переключение программы опосредуется переключением с C / EBPα на C / EBPβ, основной транскрипционный регулятор экстренного гранулопоэза. C / EBPβ усиливает продукцию гранулоцитов, способствуя ускоренному прогрессированию клеточного цикла миелоидных предшественников, таким образом генерируя достаточное количество новых гранулоцитов для борьбы с инсультом. [14] [16]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e f Cowland JB, Borregaard N (сентябрь 2016 г.). «Гранулопоэз и гранулы нейтрофилов человека». Иммунологические обзоры . 273 (1): 11–28. DOI : 10.1111 / imr.12440 . PMID  27558325 .
  2. ^ a b Моррисон SJ, Scadden DT (январь 2014). «Ниша костного мозга для гемопоэтических стволовых клеток» . Природа . 505 (7483): 327–34. Bibcode : 2014Natur.505..327M . DOI : 10,1038 / природа12984 . PMC 4514480 . PMID 24429631 .  
  3. ^ Blumenreich МС (1990). «Белые кровяные тельца и дифференциальный подсчет» . В Walker HK, Hall WD, Hurst JW (ред.). Клинические методы: история, физические и лабораторные исследования (3-е изд.). Баттервортс. ISBN 978-0-409-90077-4. PMID  21250104 . Проверено 23 января 2020 .
  4. ^ Нг, Эшли П .; Александр, Уоррен С. (06.02.2017). «Гематопоэтические стволовые клетки: прошлое, настоящее и будущее» . Открытие клеточной смерти . 3 (1): 17002. DOI : 10.1038 / cddiscovery.2017.2 . ISSN 2058-7716 . PMC 5292770 . PMID 28180000 .   
  5. ^ a b Дулатов S, Notta F, Laurenti E, Dick JE (февраль 2012 г.). «Кроветворение: взгляд человека». Стволовая клетка . 10 (2): 120–36. DOI : 10.1016 / j.stem.2012.01.006 . PMID 22305562 . 
  6. ^ Wahed А, Дасгупт А (2015-01-01). «Глава 2 - Исследование и интерпретация костного мозга» . В Wahed A, Dasgupta A (ред.). Гематология и коагуляция . Эльзевир. С. 15–29. ISBN 978-0-12-800241-4. Проверено 26 января 2020 .
  7. ^ Фридман, Алан Д. (апрель 2015 г.). «C / EBPα при нормальном и злокачественном миелопоэзе» . Международный журнал гематологии . 101 (4): 330–341. DOI : 10.1007 / s12185-015-1764-6 . ISSN 1865-3774 . PMC 4696001 . PMID 25753223 .   
  8. ^ Ward AC, Loeb DM, Soede-Бобок А.А., Touw IP, Фридман AD (июнь 2000). «Регуляция гранулопоэза с помощью факторов транскрипции и цитокиновых сигналов» . Лейкоз . 14 (6): 973–90. DOI : 10.1038 / sj.leu.2401808 . PMID 10865962 . 
  9. ^ Tsukada, Дзюнъити; Ёсида, Ясухиро; Коминато, Ёсихико; Аурон, Филип Э. (апрель 2011 г.). «Семейство CCAAT / энхансер (C / EBP) факторов транскрипции основной лейциновой молнии (bZIP) представляет собой многогранную высоко регулируемую систему для регуляции генов». Цитокин . 54 (1): 6–19. DOI : 10.1016 / j.cyto.2010.12.019 . PMID 21257317 . 
  10. ^ Тсуджи Т, Сугимото К, Yanai Т, Takashita Е, Мори KJ (1994). «Индукция экспрессии гранулоцитарно-макрофагального колониестимулирующего фактора (GM-CSF) и гранулоцитарного колониестимулирующего фактора (G-CSF) в костном мозге и фракционированных популяциях клеток костного мозга интерлейкином 3 (IL-3): опосредованный IL-3 положительный результат механизмы обратной связи гранулопоэза ». Факторы роста . 11 (1): 71–9. DOI : 10.3109 / 08977199409015052 . PMID 7530467 . 
  11. ^ Бендалл, Линда Дж .; Брэдсток, Кеннет Ф. (2014-08-01). «G-CSF: от гранулопоэтического стимулятора до мобилизующего агента стволовых клеток костного мозга» . Обзоры цитокинов и факторов роста . Специальный выпуск: Цитокины и рецепторы цитокинов как иммунотерапевтические средства. 25 (4): 355–367. DOI : 10.1016 / j.cytogfr.2014.07.011 . ISSN 1359-6101 . PMID 25131807 .  
  12. ^ Кавахара R (2007-01-01). «xPharm: Комплексный справочник по фармакологии» . В Enna SJ, Bylund DB (ред.). Лейкопоэз . Эльзевир. С. 1–5. ISBN 978-0-08-055232-3. Проверено 26 января 2020 .
  13. ^ Summers C, Rankin С.М., Condliffe А.М., Singh N, Петерс AM, Chilvers ER (август 2010). «Кинетика нейтрофилов в здоровье и болезни» . Направления иммунологии . 31 (8): 318–24. DOI : 10.1016 / j.it.2010.05.006 . PMC 2930213 . PMID 20620114 .  
  14. ^ a b Manz MG, Boettcher S (май 2014 г.). «Экстренный гранулопоэз». Обзоры природы. Иммунология . 14 (5): 302–14. DOI : 10.1038 / nri3660 . PMID 24751955 . 
  15. ^ Лоуренс С.М., Corriden R, Nizet В (июнь 2018). «Онтогенез нейтрофила: механизмы гранулопоэза и гомеостаза» . Обзоры микробиологии и молекулярной биологии . 82 (1). DOI : 10.1128 / MMBR.00057-17 . PMC 5813886 . PMID 29436479 .  
  16. ^ Хасан, Ширин; Naqvi, Afsar R .; Ризви, Асим (12 марта 2018 г.). «Транскрипционная регуляция экстренного гранулопоэза при лейкемии» . Границы иммунологии . 9 : 481. DOI : 10.3389 / fimmu.2018.00481 . ISSN 1664-3224 . PMC 5858521 . PMID 29593731 .