Стромальные клетки лимфатического узла важны для структуры и функции лимфатического узла , функции которого включают: создание внутреннего тканевого каркаса для поддержки кроветворных клеток; высвобождение небольших молекул химических посредников, которые облегчают взаимодействие между кроветворными клетками; облегчение миграции кроветворных клеток; представление антигенов иммунным клеткам при запуске адаптивной иммунной системы ; и гомеостаз числа лимфоцитов. [1] Стромальные клетки происходят из мультипотентных мезенхимальных стволовых клеток . [2]
Состав
Лимфатические узлы заключены во внешнюю фиброзную капсулу , из которой тонкие стенки сухожилий, называемые трабекулами, проникают в лимфатический узел, частично разделяя его. Под внешней капсулой и по ходу трабекул находятся перитрабекулярные и субкапсулярные синусы . Эти пазухи представляют собой полости, содержащие макрофаги (специализированные клетки, которые помогают поддерживать порядок во внеклеточном матриксе ).
Внутри лимфатического узла есть две области: кора и продолговатый мозг . В коре лимфоидная ткань организована в узелки . В узелках Т-лимфоциты расположены в зоне Т-клеток . В-лимфоциты расположены в фолликуле В-клеток . Первичный фолликул В-клеток созревает в зародышевых центрах . В мозговом веществе находятся кроветворные клетки (которые способствуют образованию крови) и стромальные клетки.
Рядом с мозговым веществом находится ворот лимфатического узла . Это место, где кровеносные сосуды входят и выходят из лимфатического узла, а лимфатические сосуды выходят из лимфатического узла. Лимфатические сосуды, входящие в узел, проходят по периметру (внешней поверхности). [3]
Функция
Лимфатические узлы, селезенка и пейеровы бляшки известны как вторичные лимфоидные органы . Лимфатические узлы находятся между лимфатическими протоками и кровеносными сосудами. Афферентные лимфатические сосуды переносят лимфатическую жидкость из периферических тканей в лимфатические узлы. [4] Лимфатическая ткань в лимфатических узлах состоит из иммунных клеток (95%), например лимфоцитов, и стромальных клеток (от 1% до 5%) [5] Генез лимфатических узлов начинается в крови и лимфатической системе . [4] Взаимодействия между стромальными и кроветворными клетками важны для развития лимфатических узлов . Перекрестные помехи LEC , клетки-индукторы лимфоидной ткани и мезенхимальные клетки-организаторы стромы инициируют образование лимфатических узлов. [1]
Наивные лимфоциты (те , без истории контакта с антигенами ) в пути из костного мозга или высоких эндотелиальных венули в тимусе , где они развиваются , как лимфобласты , в лимфатические узлы, где они созревают. [5]
Основная роль стромальных клеток лимфатических узлов - структурная. Они образуют каркас для кроветворных клеток и способствуют их перемещению по нему. Молекулярные сигнальные системы ( хемокины ), которые распределяют лимфоциты в соответствующие места в пределах лимфатического узла (сегрегация Т- и В-клеток), также создаются стромальными клетками лимфатических узлов. Лимфоциты имеют рецепторы для таких хемокинов. Например, наивные Т-клетки экспрессируют рецептор CCR7 для хемокина CCL21 . [1], а В-клетки обладают рецепторами CXCR5 для хемокина CXCL13 .
Лимфа из периферических тканей содержит растворимые антигены и попадает в лимфатический узел через афферентные лимфатические сосуды . Адаптивный иммунный ответ происходит в ответ на присутствие антигена в лимфатическом узле. Антигенпрезентирующие клетки накапливаются возле венул эндотелия с высокой долей эндотелия для переработки растворимых антигенов. Антигены также представлены на поверхности дендритных клеток .
В воспалительном состоянии лимфатические эндотелиальные клетки увеличивают свои молекулы поверхностной адгезии, а дендритные клетки экспрессируют поверхностный рецептор CCR7 . [1] Этот тип рецептора взаимодействует с хемокином CCL21 , продуцируемым фибробластными ретикулярными клетками . Благодаря этому взаимодействию дендритные клетки перемещаются в зону Т-клеток или к фолликулу В-клеток по сети ретикулярных клеток фибробластов. [4] Дендритные клетки обладают рецепторами лектина С-типа ( CLEC-2 ), которые связываются с gp38 на поверхности лимфатических эндотелиальных клеток.
Лимфоциты покидают лимфатический узел в качестве эффекторных иммунных клеток через эфферентные лимфатические сосуды . Их количество компенсирует удаление мертвых периферических лимфоцитов. [4] B- и T-лимфоциты покидают лимфатический узел в зависимости от изменений концентрации сфингозин-1-фосфата (S1P). Концентрация S1P в лимфатическом узле поддерживается на более низком уровне, чем в крови или лимфе под влиянием S1P-лиазы. Это означает, что иммунные клетки могут покидать лимфатический узел по градиенту хемокинов. [6]
Большинство Т-клеток со временем удаляются в тимусе в процессе клональной делеции . Однако некоторые из них избегают этого процесса и затем «вытираются» лимфатическими узлами. Стромальные клетки лимфатических узлов экспрессируют на своей поверхности антигены, ограниченные периферическими тканями (PTA). Фактор транскрипции Aire (аутоиммунный регулятор) , который контролирует экспрессию СПТА на Mtec клеток в тимусе экспрессируется только на низких уровнях охарактеризованных клеток двойной отрицательной стромы. Большинство стромальных клеток лимфатических узлов предпочтительно экспрессируют DF1, Aire-подобный модулятор транскрипции. [1]
Типы стромальных клеток лимфатических узлов
Стромальные клетки лимфатических узлов можно сгруппировать в шесть субпопуляций, которые известны по экспрессии поверхностных маркеров . [5] Субпопуляции включают: фибробластные ретикулярные клетки (FRC); фоликулярные дендритные клетки (FDC); лимфатические эндотелиальные клетки (LEC); эндотелиальные клетки крови (BEC); перициты интегрина альфа-7 (AIP); и двойные отрицательные клетки (ДНК). К поверхностным маркерам относятся: гликопротеин CD31 и гликопротеин подопланин GP38 . Различные субпопуляции также известны тем, что они продуцируют небольшие молекулы; где они расположены; и их функции. Большинство из них также экспрессируют общие маркеры, такие как десмин , ламинин , различные субъединицы интегринов , молекулу адгезии 1 сосудистых клеток ( VCAM-1 ) и молекулу адгезии 1 клеток слизистых сосудов ( MAdCAM-1 ). [1]
CD 31 + | CD 31 - | GP 38 + | GP 38 - | ITGA7 + | |
---|---|---|---|---|---|
FRC [6] | Нет | да | да | Нет | - |
FDC | Нет | да | да | да | - |
LEC | да | Нет | да | Нет | - |
BEC | Низкий | - | Нет | да | - |
AIP | Нет | да | Нет | да | да |
DNC | - | - | - | - | - |
Фибробластные ретикулярные клетки
Фибробластные ретикулярные клетки (FRC) расположены в зоне Т-клеток коры. FRCS производства коллагена альфа-1 (III) , богатые ретикулярных волокон , которые образуют плотную сеть в лимфоидной ткани. Они связаны коллагеном XIV , небольшими протеогликанами, богатыми лейцином, и лизилоксидазой . Сеть волокон поддерживает и направляет движение дендритных клеток (ДК), Т-лимфоцитов и В-лимфоцитов. [1] Он также создает пористое молекулярное сито в лимфатическом узле.
Лимфа переносит хемокины (молекулярные химические посредники) и антигены в лимфатический узел. В лимфатическом узле лимфа быстро проходит через ретикулярную сеть в зону Т-клеток и венулы высокого эндотелия . FRC экспрессируют хемокины, такие как CCL21 и CCL19, которые способствуют перемещению Т-клеток и дендритных клеток с рецепторами CCR7 .
FRC также продуцируют компоненты внеклеточного матрикса, такие как ER-TR7 , фибриллин , ламинин , фибронектин и внутриклеточные компоненты, такие как десмин и α-актин гладкой мускулатуры, которые могут влиять на формирование сети ретикулярных волокон. [6] Например, хемокин CCL21 прикрепляется к поверхности FRC через молекулы коллагена и гликозаминогликанов . [4]
FRC экспрессируют цитокин IL-7 , регулятор выживаемости покоящихся Т-лимфоцитов.
Фолликулярные дендритные клетки
Фолликулярные дендритные клетки (FDC) находятся в центре фолликулов B-лимфоцитов. Они образуют густую сеть клеточных волокон. Они также экспрессируют рецепторы Fc , CD16 , CD23 и CD32 ; дополнение рецепторов CD21 и CD35 и компоненты комплемента. Сеть клеточных нитей и рецепторов помогает FDC захватывать антигены в виде иммунных комплексов и представлять их другим иммунным клеткам.
Комбинированные препараты помогают развитию зародышевого центра за счет взаимодействия с В-лимфоцитами и Т-лимфоцитами-помощниками . В-лимфоциты размножаются и дифференцируются в плазматические клетки и клетки памяти . [6] FDC продуцируют хемокин CXCL13, который способствует миграции В-лимфоцитов к первичному В-клеточному фолликулу. [4] Для выживания В-лимфоцитам необходим фактор активации В-клеток (BAFF), который также продуцируется FDC. [6]
Маргинальные ретикулярные клетки
Маргинальные ретикулярные клетки (MRC) образуют слой клеток под субкапсулярными синусами . Через ретикулярную сеть MRC переносят антигены из субкапсулярных синусов к фолликулам В-клеток. MRC экспрессируют молекулу TRANCE (также известную как RANKL ), тип фактора некроза опухоли . Они являются одной из клеток-организаторов, участвующих в формировании структуры лимфатического узла в процессе органогенеза . Они экспрессируют CXCL13 на краях фолликулов В-клеток. [6]
Лимфатические эндотелиальные клетки
Лимфатические эндотелиальные клетки (LEC) выстилают лимфатические сосуды . Они экспрессируют молекулы адгезии , хемокин CCL21 и рецептор-1 гиалуроновой кислоты эндотелия лимфатических сосудов ( LYVE1 ), гомолог CD44 . Эти молекулы позволяют кроветворным клеткам проникать в лимфатические сосуды. [6] Во время воспалительного состояния количество молекул адгезии на поверхности LEC увеличивается. [4]
Высокие эндотелиальные клетки
Высокие эндотелиальные клетки (HEC) представляют собой специализированные эндотелиальные клетки сосудов . В тимусе они выстилают венулы высокого эндотелия (HEV), откуда берут начало лимфоциты. HEV лимфатического узла экспрессируют молекулы адгезии, такие как адресин периферического узла (PNAd), которые необходимы для миграции наивных Т-клеток из периферической крови в лимфатический узел. [7] В лимфатических узлах мыши HEC также экспрессируют хемокин CCL21, который будет связывать свой рецептор CCR7 на наивной Т-клетке и усиливать миграцию. [7] [8]
Перициты интегрина альфа-7
Альфа-7 интегрин перицитов (AIP) выражает несколько типов интегрин цепи , которые генерируют гетеродимер . Цепи интегрина позволяют перицитам интегрина взаимодействовать с кроветворными клетками и способствовать их миграции. [1]
Злокачественность
Стромальные клетки лимфатических узлов могут вызывать ряд злокачественных новообразований, включая саркому фолликулярных дендритных клеток; фибробластная ретикулярно-клеточная саркома; воспалительные миофибробластические опухоли и другие. [9]
Кроме того, стромальные клетки лимфатических узлов могут продуцировать факторы роста, которые активно способствуют метастазированию опухолевых клеток. [10]
Рекомендации
- ^ Б с д е е г ч Малхотры, D; и другие. (2013). «Стромальные и кроветворные клетки вторичных лимфоидных органов: партнеры иммунитета» . Immunol Rev . 251 (1): 160–176. DOI : 10.1111 / imr.12023 . PMC 3539229 . PMID 23278748 .
- ^ Мебиус Р. «Инаугурационная встреча группы иммунологии стромы». Архивировано 13 апреля 2014 г. навеб-сайте Британского общества иммунологии Wayback Machine, 15 марта 2012 г. По состоянию на 20 марта 2014 г.
- ^ Cihak R. "Анатомия". Издательство Града 1997 г., издание первое.
- ^ Б с д е е г Баженов, М (2012). «Клетки контролируют растворимый материал и клеточный транспорт в лимфатических узлах» . Фронт Иммунол . 3 . DOI : 10.3389 / fimmu.2012.00304 .
- ^ а б в Malhotra, D .; и другие. (2012). «Транскрипционное профилирование стромы воспаленных и покоящихся лимфатических узлов определяет иммунологические признаки» (PDF) . Иммунология природы . 13 : 499–510. DOI : 10.1038 / ni.2262 . PMC 3366863 .
- ^ Б с д е е г Мюллер, С .; Жермен, Р. (2009). «Вклад стромальных клеток в гомеостаз и функциональность иммунной системы» . Обзоры природы Иммунология . 9 (9): 618–629. DOI : 10.1038 / nri2588 . PMC 2785037 . PMID 19644499 .
- ^ а б Мюллер, С. Н.; Жермен, Р.Н. (2009). «Вклад стромальных клеток в гомеостаз и функциональность иммунной системы» . Обзоры природы. Иммунология . 9 (9): 618–29. DOI : 10.1038 / nri2588 . PMC 2785037 . PMID 19644499 .
- ^ Кэмпбелл, JJ; Bowman, EP; Мерфи, К .; Янгман, КР; Сиани, Массачусетс; Томпсон, Д.А.; Wu, L .; Злотник, А .; Мясник, ЕС (1998). «6-C-кин (SLC), хемокин, запускающий адгезию лимфоцитов, экспрессируемый высоким эндотелием, является агонистом рецептора MIP-3beta CCR7» . Журнал клеточной биологии . 141 (4): 1053–9. DOI : 10.1083 / jcb.141.4.1053 . PMC 2132769 . PMID 9585422 .
- ^ Джонс Д. "Неопластическая гематопатология: экспериментальные и клинические подходы". Springer, 2010, стр. 461. ISBN 1607613840 , 9781607613848. По состоянию на 20 марта 2014 г.
- ^ Лебедис c. и др. «Стромальные клетки периферических лимфатических узлов могут способствовать росту и канцерогенности клеток карциномы груди за счет высвобождения IGF-1 и EGF». Int. J. Cancer 2002 100 p2 - 8 Доступ 20 марта 2014 г.