Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Микроскладчатая ячейка
Подробности
СистемаИммунная система
Место расположенияСвязанная с кишечником лимфоидная ткань (GALT) пейеровых бляшек в тонком кишечнике и в лимфоидной ткани, связанной со слизистой оболочкой (MALT) других частей желудочно-кишечного тракта
ФункцияПоглощение антигена
Идентификаторы
латинскийэпителиоцит микропликатус
THH3.04.03.0.00010
Анатомические термины микроанатомии

Микроскладчатые клетки (или М-клетки ) обнаруживаются в ассоциированной с кишечником лимфоидной ткани (GALT) пейеровских бляшек в тонком кишечнике и в ассоциированной со слизистой оболочкой лимфоидной ткани (MALT) других частей желудочно-кишечного тракта . Эти клетки, как известно, инициируют иммунные реакции слизистой оболочки на апикальной мембране М-клеток и позволяют переносить микробы и частицы через слой эпителиальных клеток из просвета кишечника в собственную пластинку, где могут иметь место взаимодействия с иммунными клетками. [1]

В отличии от своих соседних ячеек, M клетки обладают уникальной способностью поглощать антиген из просвета в тонкой кишке через эндоцитоз , фагоцитоз , или трансцитоз . Антигены доставляются в антигенпрезентирующие клетки , такие как дендритные клетки и В-лимфоциты . М-клетки экспрессируют протеазу катепсин Е, 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 и специфически связываются с бактериями. 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 прочными межклеточными соединениями . 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 барьер М-клеток и инфицировать близлежащие эпителиальные клетки или проникать в кишечник. [3]

Структура [ править ]

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 впячивания 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 энтероцитов . Эти клетки также можно идентифицировать по компонентам цитоскелета и внеклеточного матрикса, экспрессирующимся на краях клеток или на их клеточных поверхностях, таких как актин , виллин, цитокератин и виментин. [3]

Развитие [ править ]

Факторы, способствующие дифференцировке М-клеток, еще предстоит выяснить, но считается, что они развиваются в ответ на сигналы от иммунных клеток, обнаруживаемые в развивающихся пейеровых пятнах. [4] В-клетки участвуют в развитии М-клеток, поскольку они также в большом количестве локализованы в фолликулярно-ассоциированном эпителии (FAE). FAE, лишенные популяций В-клеток, приводит к уменьшению количества М-клеток, выстилающих пейеровы пятна. Точно так же 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 с помощью исследований потери функции и спасательного фенотипа было показано , что RANKL 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, эффекторный белок системы секреции типа III SopB активирует переход М-клеток из энтероцитов . [6]М-клетки подвергаются процессу дифференцировки до четырех дней, прежде чем они достигнут полного созревания. Недавние исследования показали, что они происходят отдельно от лимфоидной и миелоидной линий. [7]

Патогены могут воспользоваться путями клеточной дифференцировки, 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, путем инициирования перехода эпителия в мезенхиму в этих клетках. Когда SopB активирует дифференцировку энтероцитов, он действует через активацию пути передачи сигналов Wnt / b-катенин и запускает RANKL и его рецептор, участвующие в регуляции апоптоза клеток . [8]

Функция [ править ]

М-клетки не выделяют слизь или пищеварительные ферменты и имеют более тонкий гликокаликс , что позволяет им иметь легкий доступ к просвету кишечника для эндоцитоза антигенов. Основная функция М-клеток - избирательный эндоцитоз антигенов и их транспортировка к интраэпителиальным макрофагам и лимфоцитам, которые затем мигрируют в лимфатические узлы, где может быть инициирован иммунный ответ. [9]

Пассивный иммунитет [ править ]

М-клетки играют роль в пассивном иммунитете или передаче активного гуморального иммунитета во время и после беременности. Младенцы полагаются на антитела, специфичные к кишечным антигенам их матери, которые перемещаются из кишечника матери и проникают в грудное молоко. Эти антитела могут попадать в молоко через лимфатическую систему . Хотя 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 антител к иммуноглобулину А ( IgA ). Эти антитела попадают в слизистую оболочку кишечника,слюнные железы и лимфатические узлы . Однако у кормящих женщин 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 и грудное молоко наряду с М-клетками играют важную роль в иммунной системе слизистых оболочек . [10]

Клиническое значение [ править ]

М-клетки используются несколькими патогенными грамотрицательными бактериями, включая Shigella flexneri , Salmonella typhimurium и Yersinia pseudotuberculosis , а также инфекционными прионами , такими как губчатый энцефалит крупного рогатого скота (коровье бешенство), в качестве способа проникновения в эпителий кишечника. Использование в качестве фактора вирулентности зависит от способности патогена связываться с М-клетками и, таким образом, гарантировать проникновение таким образом, как М-клетки пробуют кишечное содержимое. EPEC (см. Патогенные Escherichia coli ), содержащие плазмиды с генами EAF ( Escherichia coliфактор адгезии) будет прикрепляться к М-клеткам. Они также используются вирусами, такими как полиомиелит и реовирус, для распространения. [11] CXCR4 тропический, но не CCR5 тропический ВИЧ, как было отмечено, способен связываться с М-клетками и переноситься ими через эпителий. [12]

См. Также [ править ]

  • Список типов клеток человека, полученных из зародышевых листков

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Мабботт Н.А.; Дональдсон Д.С. Оно Х .; Williams IR; Махаджан А. (2013). «Микроскладчатые (М) клетки: важные посты иммунного надзора в кишечном эпителии» . Mucosal Immunol . 6 (4): 666–677. DOI : 10.1038 / mi.2013.30 . PMC  3686595 . PMID  23695511 .
  2. ^ Миллер H .; Zhang J .; Kuolee R .; Патель ГБ; Чен В. (2007). "Кишечные М-клетки: ошибочные стражи?" . Всемирный журнал гастроэнтерологии . 13 (10): 1477–1486. DOI : 10,3748 / wjg.v13.i10.1477 . PMC 1876659 . PMID 17461437 .  
  3. ^ а б Каная Т., Оно Х (2014). «Механизмы дифференцировки М-клеток» . Здоровье пищевых продуктов Biosci Microbiota . 33 (3): 91–7. DOI : 10.12938 / bmfh.33.91 . PMC 4098651 . PMID 25032083 .  
  4. ^ Kraehenbuhl Дж, Неутра М (2000). «Эпителиальные М-клетки: дифференциация и функция». Annu Rev Cell Dev Biol . 16 : 301–32. DOI : 10.1146 / annurev.cellbio.16.1.301 . PMID 11031239 .  Связь
  5. ^ Кноп К. А., Кумар N, Батлера БР, Sakthivel СК, Тейлор РТ, Т Nochi, Акиба Н, Yagita Н, Kiyono Н, Williams ИК (2009). «RANKL необходим и достаточен для инициирования развития М-клеток, отбирающих образцы антигена, в кишечном эпителии» . J Immunol . 183 (9): 5738–5747. DOI : 10.4049 / jimmunol.0901563 . PMC 2922944 . PMID 19828638 .  
  6. ^ Tahoun А, Махаян S, Пакстон Е, G Malterer, Дональдсон DS, Ван Д, Тан А, Гиллеспи Т.Л., О'Ши М, Роу AJ, Шоу ди - джей, Галли Д.Л., Lengeling А, Mabbott Н.А., Хаас Дж, Махаян (2012). «Сальмонелла трансформирует эпителиальные клетки, связанные с фолликулами, в М-клетки, способствуя кишечной инвазии» . Клеточный микроб-хозяин . 12 (5): 645–656. DOI : 10.1016 / j.chom.2012.10.009 . PMID 23159054 . 
  7. ^ Оно, Хироши; Канайя, Такаши; Уильямс, Ифор Р. (2012). «Дифференциация М-клеток: отчетливое происхождение или фенотипический переход? Сальмонелла дает ответы» . Клеточный хозяин и микроб . 12 (5): 607–609. DOI : 10.1016 / j.chom.2012.11.003 . PMID 23159049 . 
  8. ^ Тахун А .; Mahajan S .; Пакстон Э .; Malterer G .; Дональдсон Д.С. Ван Д .; Tan A .; Гиллеспи Т.Л .; О'Ши М .; Роу Эй Джей; и другие. (2012). «Сальмонелла трансформирует эпителиальные клетки, связанные с фолликулами, в М-клетки, способствуя проникновению в кишечник» . Клеточный микроб-хозяин . 12 (5): 645–656. DOI : 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.). «Из кишечника матери к молоку» . Международный консорциум по геномике молока . Проверено 20 февраля 2019 .
  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. DOI : 10.1099 / 0022-1317-83-9-2177 . PMID 12185271 . 
  12. ^ Fotopoulos G, Харари А, Микетти Р, Trono D, G Панталео, Kraehenbuhl JP (2002). «Трансэпителиальный транспорт ВИЧ-1 М-клетками опосредован рецепторами» . Труды Национальной академии наук . 99 (14): 9410–9414. Bibcode : 2002PNAS ... 99.9410F . DOI : 10.1073 / pnas.142586899 . PMC 123154 . PMID 12093918 .  

Внешние ссылки [ править ]

  • Слайд на ucsd.edu