Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено из мезангиальных клеток )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Мезангиальная клетка
Подробности
Место расположенияМезангий из клубочков в почках
Идентификаторы
MeSHD050527
FMA70972
Анатомические термины микроанатомии

Мезангиальные клетки специализированы клетки в почках , которые составляют мезангии в клубочек . Вместе с мезангиальными матрицами, они образуют сосудистый полюс в почечной тельце . [1] Популяция мезангиальных клеток составляет примерно 30-40% от общего количества клеток клубочка. [2] Мезангиальные клетки можно разделить на внеклубочковые мезангиальные клетки или внутриклубочковые мезангиальные клетки в зависимости от их относительного расположения по отношению к клубочкам. Экстрагломерулярные мезангиальные клетки находятся между афферентными и эфферентными артериолами.к сосудистому полюсу клубочка. [3] Экстрагломерулярные мезангиальные клетки соседствуют с внутриклубочковыми мезангиальными клетками, которые расположены внутри клубочков и между капиллярами . [4] Основная функция мезангиальных клеток заключается в удалении захваченных остатков и агрегированного белка с базальной мембраны, тем самым сохраняя фильтр свободным от мусора. Было показано, что сократительные свойства мезангиальных клеток не влияют на изменение фильтрационного давления клубочков. [ необходима цитата ]

Структура [ править ]

Мезангиальные клетки имеют неправильную форму с уплощенными цилиндрическими телами и отростками на обоих концах, содержащими актин , миозин и актинин , что придает мезангиальным клеткам сократительные свойства. [5] Закрепляющие филаменты от мезангиальных клеток к базальной мембране клубочков могут изменять капиллярный поток, изменяя площадь поверхности клубочковой ультрафильтрации . [1] Экстрагломерулярные мезангиальные клетки тесно связаны с афферентными и эфферентными артериолярными клетками посредством щелевых соединений , что обеспечивает межклеточную коммуникацию. [3] Мезангиальные клетки разделены межклеточными пространствами, содержащимивнеклеточный матрикс, называемый мезангиальным матриксом, который производится мезангиальными клетками. [1] Мезангиальный матрикс обеспечивает структурную поддержку мезангиума. [1] Мезангиальный матрикс состоит из белков матрикса клубочков, таких как коллаген IV (цепи α1 и α2), коллаген V, коллаген VI, ламинин A, B1, B2, фибронектин и протеогликаны . [6]

Развитие [ править ]

Неясно, происходят ли мезангиальные клетки из мезенхимальных или стромальных клеток . Однако есть данные, свидетельствующие о том, что они возникают где-то в другом месте за пределами клубочка, а затем мигрируют в клубок во время развития. [7] Почки плода и младенца человека, окрашенные на альфа-актин гладких мышц (α-SMA), маркер мезангиальных клеток, продемонстрировали, что α-SMA-положительные мезенхимальные клетки мигрируют в направлении клубочков и на более поздней стадии их можно обнаружить мезангиум. [5] Возможно, они имеют то же происхождение, что и поддерживающие клетки, такие как перициты и гладкие мышцы сосудов.клетки, или даже быть типом специализированных клеток гладких мышц сосудов. [8]

Функция [ править ]

Формирование капиллярных петель в процессе развития [ править ]

Во время развития мезангиальные клетки играют важную роль в формировании извилистых капилляров, что обеспечивает эффективную диффузию. Эндотелиальные клетки-предшественники секретируют фактор роста тромбоцитов (PDGF) -B, а мезангиальные клетки имеют рецепторы для PDGF. Это побуждает мезангиальные клетки прикрепляться к эндотелиальным клеткам, вызывая образование петель в развивающихся кровеносных сосудах, что приводит к образованию извитых капилляров. [8] У мышей, лишенных фактора роста PDGF-B или PDGFRβ, мезангиальные клетки не развиваются. [8] Когда мезангиальные клетки отсутствуют, кровеносный сосуд превращается в один расширенный сосуд с уменьшением площади поверхности до 100 раз. [8]Фактор транскрипции для PDGFRβ, Tbx18, имеет решающее значение для развития мезангиальных клеток. Без Tbx18 развитие мезангиальных клеток нарушается и приводит к образованию расширенных петель. [8] Предшественники мезангиальных клеток также являются мишенью для PDGF-B и могут быть выбраны с помощью сигнала, чтобы затем развиться в мезангиальные клетки. [9]

Взаимодействие с другими почечными клетками [ править ]

Мезангиальные клетки образуют гломерулярную функциональную единицу с гломерулярными эндотелиальными клетками и подоцитами за счет взаимодействия молекулярных сигнальных путей, которые необходимы для образования клубочкового пучка. [1] Мезангиальные клетки способствуют фильтрации, составляя часть структуры клубочковых капилляров, которая фильтрует жидкости для выработки мочи. [10] Связь между мезангиальными клетками и гладкомышечными клетками сосудов через щелевые соединения помогает регулировать процесс тубулогломерулярной обратной связи и образования мочи. [11] Повреждение мезангиальных клеток с помощью антитела Thy 1-1, специфичного к мезангиальным клеткам, вызывает сужение сосудов.артериол, опосредованная тубулогломерулярной обратной связью, теряется. [11]

Сокращения регулируют капиллярный кровоток [ править ]

Мезангиальные клетки могут сокращаться и расслабляться, чтобы регулировать капиллярный кровоток. [1] Это регулируется вазоактивными веществами . [12] Сокращение мезангиальных клеток зависит от проницаемости клеточной мембраны для ионов кальция, а расслабление опосредуется паракринными факторами, гормонами и цАМФ . [12] В ответ на растяжение капилляров мезангиальные клетки могут отвечать, производя несколько факторов роста: TGF- 1, VEGF и фактор роста соединительной ткани . [1]

Удаление макромолекул [ править ]

Мезангиум подвергается воздействию макромолекул из просвета капилляра, поскольку они разделены только фенестрированным эндотелием без базальной мембраны. [2] Мезангиальные клетки играют роль в ограничении накопления макромолекул в мезангиальном пространстве посредством рецепторно-независимых процессов поглощения фагоцитоза , микро- и макропиноцитоза или рецепторно-зависимых процессов, а затем транспортируются по мезангиальной ножке. [1] Размер, заряд, концентрация и сродство к мезангиальным клеточным рецепторам макромолекулы влияет на то, как макромолекула удаляется. [13] Триглицериды могут подвергаться пиноцитозу, а комплексы антител IgG могут приводить к активации молекул адгезии ихемокины мезангиальными клетками. [1]

Клиническое значение [ править ]

Диабетическая нефропатия [ править ]

Расширение мезангиального матрикса является одной из характеристик диабетической нефропатии, хотя оно также вовлекает во взаимодействие другие клетки, включая подоциты и эндотелиальные клетки. [14] Мезангиальное расширение происходит из-за увеличения отложения белков внеклеточного матрикса, например фибронектина, в мезангиум. [6] Накопление белков внеклеточного матрикса затем происходит из-за недостаточной деградации матриксными металлопротеиназами . [6]

Повышенный уровень глюкозы приводит к активации метаболических путей, что ведет к усилению окислительного стресса . [2] Это, в свою очередь, приводит к перепроизводству и накоплению конечных продуктов гликозилирования, ответственных за повышение риска развития гломерулярных заболеваний. [15] Мезангиальные клетки, выращенные на матричных белках, модифицированных конечным продуктом гликозилирования, демонстрируют повышенное производство фибронектина и снижение пролиферации. [15] Эти факторы в конечном итоге приводят к утолщению базальной мембраны клубочка, расширению мезангиального матрикса, затем к гломерулосклерозу и фиброзу . [16]

Мезангиальные патологии также могут развиваться на ранней стадии диабета. Гломерулярная гипертензия заставляет мезангиальные клетки растягиваться, что вызывает индуцированную экспрессию GLUT1, что приводит к увеличению клеточной глюкозы. [16] Повторение цикла растяжения и расслабления мезангиальных клеток из-за гипертензии увеличивает пролиферацию мезангиальных клеток и выработку внеклеточного матрикса, который затем может накапливаться и приводить к гломерулярной болезни. [16]

См. Также [ править ]

  • Список типов клеток человека, полученных из зародышевых листков

Ссылки [ править ]

  1. ^ Б с д е е г ч я Шлендорф, D; Банас, Б. (2009). «Повторение мезангиальной клетки: ни одна клетка не является островом» . Журнал Американского общества нефрологов . 20 (6): 1179–1187. DOI : 10,1681 / ASN.2008050549 . PMID  19470685 .
  2. ^ a b c Scindia, Y; Дешмук, У; Багавант, H (2010). «Мезангиальная патология при гломерулярной болезни: цели терапевтического вмешательства» . Расширенные обзоры доставки лекарств . 62 (14): 1337–1343. DOI : 10.1016 / j.addr.2010.08.011 . PMC 2992591 . PMID 20828589 .  
  3. ^ а б Барахас, L (1997). «Клеточно-специфический белок и экспрессия генов в юкстагломерулярном аппарате». Clin Exp Pharmacol Physiol . 24 (7): 520–526. DOI : 10.1111 / j.1440-1681.1997.tb01239.x . PMID 9248671 . 
  4. ^ Голигорский, М; Иидзима, К; Кривенко, Ю. Цукахара, H; Ху, Y; Мур, Л. (1997). «Роль мезангиальных клеток в macula densa в передаче информации по афферентным артериолам». Clin Exp Pharmacol Physiol . 24 (7): 527–531. DOI : 10.1111 / j.1440-1681.1997.tb01240.x . PMID 9248672 . 
  5. ^ a b Такано, К; Кавасаки, Y; Имаидзуми, Т; Мацуура, Н; Нодзава, Р. Танджи, М; Суяма, К; Изома, М; Сузуки, H; Хосоя, М. (2007). «Развитие клубочковых эндотелиальных клеток, подоцитов и мезангиальных клеток у плода человека и младенца» . Журнал экспериментальной медицины Тохоку . 212 (1): 81–90. DOI : 10.1620 / tjem.212.81 . PMID 17464107 . 
  6. ^ a b c Мейсон, R; Вахаб, Н. (2003). «Метаболизм внеклеточного матрикса при диабетической нефропатии» . Журнал Американского общества нефрологов . 14 (5): 1358–1373. DOI : 10.1097 / 01.ASN.0000065640.77499.D7 . PMID 12707406 . 
  7. ^ Faa, G; Gerosa, C; Fanni, D; Monga, G; Заффанелло, М; Ван Эйкен, П; Фанос, В (2011). «Морфогенез и молекулярные механизмы, участвующие в развитии почек человека». J. Cell. Physiol . 227 (3): 1257–1268. DOI : 10.1002 / jcp.22985 . PMID 21830217 . 
  8. ^ а б в г д Шелл, К; Ваннер, Н. Хубер, Т (2014). «Развитие клубочков - формирование блока многоклеточной фильтрации» . Семинары по клеточной биологии и биологии развития . 36 (2): 39–49. DOI : 10.1016 / j.semcdb.2014.07.016 . PMID 25153928 . 
  9. ^ Lindahl, P; Hellstrom, M; Кален, М; Карлссон, L; Пекны, М; Пекна, М; Сориано, П; Бетсгольц, С. (1998). «Паракринная передача сигналов PDGF-B / PDGF-Rbeta контролирует развитие мезангиальных клеток в почечных клубочках». Развитие . 125 (17): 3313–3322. PMID 9693135 . 
  10. ^ Vaughan, M; Кваггин, С (2008). «Как мезангиальные и эндотелиальные клетки образуют клубочковый пучок?» . Журнал Американского общества нефрологов . 19 (1): 24–33. DOI : 10,1681 / ASN.2007040471 . PMID 18178797 . 
  11. ^ a b Ren, Y; Карретеро, О; Гарвин, Дж (2002). «Роль мезангиальных клеток и щелевых контактов в тубулогломерулярной обратной связи». Kidney International . 62 (2): 525–531. DOI : 10.1046 / j.1523-1755.2002.00454.x . PMID 12110013 . 
  12. ^ a b Stockand, Дж; Sansom, S (1998). «Гломерулярные мезангиальные клетки: электрофизиология и регуляция сокращения». Физиологические обзоры . 78 (3): 723–744. DOI : 10.1152 / Physrev.1998.78.3.723 . PMID 9674692 . 
  13. ^ Шлендорф D (1996). «Роль мезангиума в функции клубочков». Kidney International . 49 (6): 1583–1585. DOI : 10.1038 / ki.1996.229 . PMID 8743459 . 
  14. ^ Brunskill, E; Поттер, S (2012). «Изменения в программах экспрессии генов мезангиальных клеток почек при диабетической нефропатии» . BMC Nephrol . 13 (1): 70. DOI : 10,1186 / 1471-2369-13-70 . PMC 3416581 . PMID 22839765 .  
  15. ^ а б Скольник, Э; Ян, Z; Макита, Z; Radoff, S; Кирштейн, М; Влассара, Х (1991). «Рецепторы мезангиальных клеток человека и крысы для белков, модифицированных глюкозой: потенциальная роль в ремоделировании почечной ткани и диабетической нефропатии» . Журнал экспериментальной медицины . 174 (4): 931–939. DOI : 10,1084 / jem.174.4.931 . PMC 2118966 . PMID 1655949 .  
  16. ^ a b c Канвар, Y; Wada, J; Вс, л; Се, П; Валлнер, Э; Чен, S; Chugh, S; Данеш, Ф (2008). «Диабетическая нефропатия: механизмы прогрессирования почечной недостаточности». Экспериментальная биология и медицина . 233 (1): 4–11. DOI : 10,3181 / 0705-MR-134 . PMID 18156300 .