Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Клетка Сертоли
Зародышевый эпителий testicle.svg
Зародышевый эпителий яичка .
1: базальная пластинка
2: сперматогонии
3: сперматоциты 1-го порядка
4: сперматоциты 2-го порядка
5: сперматида
6: зрелые сперматиды
7: клетки Сертоли
8: плотное соединение ( гематологический барьер яичка )
Яичко-гистология-кабан-2.jpg
Гистологический срез паренхимы яичка кабана .
1 Просвет Tubulus semiferus contortus
2 сперматиды
3 сперматоцита
4 сперматогонии
5 клетки Сертоли
6 миофибробласты
7 клетки Лейдига
8 капилляры
Подробности
СистемаРепродуктивная система
Место расположенияСеменники
ФункцияПомогите в производстве спермы
Идентификаторы
MeSHD012708
FMA72298
Анатомические термины микроанатомии

Клеток Сертоли (своего рода поддерживающих клеток ) является «медсестра» клетками из яичек , что является частью семенных каналец и помогает в процессе сперматогенеза , производство спермы .

Он активируется фолликулостимулирующим гормоном (ФСГ), секретируемым аденогипофизом , и имеет рецептор ФСГ на своих мембранах. Он специально расположен в извитых семенных канальцах (поскольку это единственное место в семенниках, где вырабатываются сперматозоиды). Развитие клеток Сертоли направлено белком -фактором, определяющим семенники .

Структура [ править ]

Клетки Sertoil расположены в семенных канальцах .

На предметных стеклах с использованием стандартного окрашивания клетки Сертоли можно легко спутать с другими клетками зародышевого эпителия . Наиболее отличительной особенностью клетки Сертоли является темное ядрышко . [1]

Развитие [ править ]

Клетки Сертоли необходимы для полового развития мужчин. Во время развития самцов ген SRY активирует SOX9 , который затем активирует и формирует петлю прямой связи с FGF9 . Пролиферация и дифференцировка клеток Сертоли в основном активируется FGF9. [2] Отсутствие FGF9 приводит к развитию самок. [3]

После полной дифференцировки клетка Сертоли считается окончательно дифференцированной и не может пролиферировать. [4] Следовательно, как только сперматогенез начался, клетки Сертоли больше не образуются.

Однако недавно некоторые ученые нашли способ побудить клетки Сертоли к ювенильному пролиферативному фенотипу вне организма. [5] Это дает возможность исправить некоторые дефекты, вызывающие мужское бесплодие.

Было высказано предположение, что клетки Сертоли могут происходить из мезонефроса плода . [6]

Функция [ править ]

Поскольку ее основная функция заключается в питании развивающихся сперматозоидов на стадиях сперматогенеза , клетку Сертоли также называют «материнской» или «кормящей» клеткой. [7] Клетки Сертоли также действуют как фагоциты , потребляя остаточную цитоплазму во время сперматогенеза. Транслокация клеток из основания в просвет семенных канальцев происходит за счет конформационных изменений латеральных краев клеток Сертоли.

Секреторный [ править ]

Клетки Сертоли выделяют следующие вещества:

  • антимюллеров гормон (АМГ) - секретируется на ранних этапах жизни плода .
  • ингибин и активины  - секретируются после полового созревания и работают вместе, чтобы регулировать секрецию ФСГ .
  • белок, связывающий андроген (также называемый глобулином, связывающим тестостерон) - увеличивает концентрацию тестостерона в семенных канальцах, чтобы слегка стимулировать сперматогенез.
  • эстрадиол  - ароматаза из клеток Сертоли превращает тестостерон в 17-бета-эстрадиол для управления сперматогенезом
  • E TS R приподнятое M olecule или ERM фактора транскрипции ERM фактора транскрипции - необходим для поддержания сперматогониальные стволовых клеток во взрослом семенников.
  • трансферрин  - белок плазмы крови для доставки ионов железа [8]
  • Церулоплазмин яичек - церулоплазмин-подобный белок, который иммунологически похож на церулоплазмин сыворотки [9]

Структурный [ править ]

Окклюзионные соединения клеток Сертоли образуют гемато-семенниковый барьер , структуру, которая отделяет интерстициальный кровяной компартмент яичка от адлюминального компартмента семенных канальцев. Из-за апикального прогрессирования сперматогоний (стволовых клеток спермы) закупоривающие соединения должны динамически реформироваться и разрушаться, чтобы позволить иммуноидентичным сперматогониям пересечь гемато-семенниковый барьер, чтобы они могли стать иммунологически уникальными. Клетки Сертоли контролируют поступление и выход питательных веществ , гормонов и других химикатов в канальцы яичка, а также делают надлюминальный отсек привилегированным участком иммунитета.

Клетка также отвечает за создание и поддержание ниши сперматогониальных стволовых клеток , что обеспечивает обновление стволовых клеток и дифференциацию сперматогониев в зрелые зародыши, которые постепенно прогрессируют в течение длительного процесса сперматогенеза, заканчивая высвобождением сперматозоидов в известном процессе как спермия . [10] Клетки Сертоли связываются со сперматогониальными клетками через N-кадгерины и галактозилтрансферазу (через углеводные остатки).

Другие функции [ править ]

Во время фазы созревания спермиогенеза клетки Сертоли потребляют ненужные части сперматозоидов.

Ремонт и мутация ДНК [ править ]

Клетки Сертоли способны восстанавливать повреждения ДНК . [11] Эта репарация, вероятно, использует процесс негомологичного соединения концов с участием белков XRCC1 и PARP1 , которые экспрессируются в клетках Сертоли. [11]

Клетки Сертоли имеют более высокую частоту мутаций, чем сперматогенные клетки . [12] По сравнению со сперматоцитами частота мутаций в клетках Сертоли примерно в 5-10 раз выше. Это может отражать необходимость большей эффективности репарации ДНК и предотвращения мутаций в зародышевой линии, чем в соматических клетках.

Иммуномодулирующие свойства клеток Сертоли [ править ]

Помимо экспрессии факторов, которые имеют решающее значение для созревания сперматозоидов, клетки Сертоли продуцируют широкий спектр молекул (как на своей поверхности, так и в растворимых), которые способны изменять иммунную систему (IS). Способность клеток Сертоли изменять иммунный ответ в канальцах необходима для успешного созревания сперматозоидов. Сперматозоиды экспрессируют неоэпитопы на своей поверхности по мере того, как они проходят различные стадии созревания. Они могут вызвать сильный иммунный ответ, если их поместить в другое место тела.

Молекулы, продуцируемые клетками Сертоли, связаны с иммуносупрессией или иммунорегуляцией [ править ]

Система FAS / FAS-L - экспрессия лиганда Fas (Fas-L) на поверхности SC активирует апоптотическую гибель клеток, несущих рецептор Fas, например цитотоксических Т-клеток. [13]

- растворимый FasL - повышение эффективности системы

- блокировка растворимого Fas- FasL на поверхности других клеток (отсутствие индукции апоптоза в клетках Сертоли клетками IS)

B7 / H1 - снижение пролиферации эффекторных Т-клеток [14]

Jagged1 (JAG1) - индукция экспрессии фактора транскрипции Foxp3 в наивных Т-лимфоцитах (увеличение относительного количества Т-регуляторных клеток ) [15]

Ингибитор протеазы-9 (PI-9) - член семейства серпинов (ингибиторы сериновых протеаз) [16]

- индуцирует секрецию протеазы Granyzme B , цитотоксические Т-клетки и NK-клетки способны вызывать апоптоз в клетке-мишени. СК продуцируют PI-9, который обратимо связывает гранзим B и ингибирует его активность.

CD59 - поверхностная молекула на SC, членрегуляторных белков комплемента(CRP)

- ингибирует последнюю стадию каскада комплемента - образование мембранного комплекса Atack [17]

Кластерин - растворимая молекула, функционирующая аналогично CD59 - образуя комплекс с гранизмом B и подавляя активацию апоптоза Т-лимфоцитами или NK-клетками [17]

TGF -beta - трансформирующий фактор роста бета (его прямая продукция SC спорна)

- индукция регуляторных Т-клеток на периферии [18]

Вовлечены другие молекулы [ править ]

CD40 - молекула, связанная сдендритными клетками(ДК)

- SC способны подавлять экспрессию CD40 на поверхности DC (механизм неизвестен)

- Подавление CD40 приводит к снижению способности DC стимулировать ответ Т-клеток [17]

Клетки Сертоли также способны подавлять миграцию иммунных клеток - снижая инфильтрацию иммунных клеток к месту воспаления.

Клиническое значение [ править ]

Опухоль из клеток Сертоли-Лейдига относится к группе новообразований яичников в группе опухолей полового тяжа и стромы . Эти опухоли продуцируют как клетки Сертоли, так и клетки Лейдига, и приводят к повышенной секреции тестостерона в яичниках и яичках.

Другие животные [ править ]

Функция клеток Сертоли в амниоте и анамниоте одинакова, но они имеют несколько разные свойства по сравнению друг с другом. Анамнионты (рыбы и земноводные) используют кистозный сперматогенез для производства сперматозоидов. [19] В случае амниоты клетки Сертоли считаются терминально дифференцированными клетками, не способными к пролиферации. В анамниоте клетки Сертоли проходят две фазы пролиферации. Первая фаза пролиферации происходит во время образования кисты, что также способствует миграции в нее половых клеток. [20] [21] второй - увеличить кисту и создать пространство для прилиферирующих половых клеток. [22]

Общепризнанный факт, что клетки Сертола терминально дифференцируются в амниоте, недавно изменился. После ксеногенной трансплантации клетки Сертоли смогли пролиферировать. [23]

История [ править ]

Клетки Сертоли названы так из-за их эпонима Энрико Сертоли , итальянского физиолога, который открыл их во время изучения медицины в Университете Павии, Италия. [24]

Он опубликовал описание этой клетки в 1865 году. Клетку открыл Сертоли с помощью микроскопа Бельтле, приобретенного в 1862 году, который он использовал, изучая медицину.

В публикации 1865 года в его первом описании использовались термины «древовидная клетка» или «волокнистая клетка», и, что наиболее важно, он назвал их «материнскими клетками». Это были другие ученые, которые использовали фамилию Энрико, Сертоли, для обозначения этих клеток в публикациях, начиная с 1888 года. По состоянию на 2006 год были опубликованы два учебника, специально посвященных клетке Сертоли.

Исследование [ править ]

Недавно экспериментальные модели аутоиммунных воспалительных заболеваний, включая диабет , подтолкнули к вовлечению клеток Сертоли в трансплантацию клеточной терапии благодаря их иммунорегуляторным и противовоспалительным свойствам. [25]

Исследования использования клеток Сертоли для лечения диабета I типа находятся сейчас на самой глубокой стадии. Стратегия заключается в котрансплантации β-клеток вместе с клетками Сертоли в организм реципиента. В случае мышей, крыс, а также человека присутствие этих клеток восстанавливало гомеостаз глюкозы вместе с более низкой потребностью во внешнем инсулине . Во всех случаях иммуносупрессия не применялась, роль этого препарата взяла на себя и предоставила СК. [26] [27] [28]

Путем лечения мышей, страдающих спонтанным диабетом и ожирением, путем трансплантации микрокапсулированных клеток Сертоли в депо подкожного жира в брюшной полости, Giovanni et al. [25] показали, что более половины обработанных мышей показали улучшенный гомеостаз глюкозы. Эта недавняя научная работа обещает в будущем лучшее лечение пациентов с сахарным диабетом 2 типа с помощью клеточной терапии.

Клетки Сертоли способствуют усвоению кожного трансплантата организмом-реципиентом [29], а также их присутствие помогает увеличить количество мотонейронов в спинном мозге мышей SOD1 (мышиная модель бокового амиотрофического склероза) [30]

Дополнительные изображения [ править ]

  • раздел трубочки из яичка из крыс . Х 250.

См. Также [ править ]

  • Синдром только клеток Сертоли
  • Узелок из клеток Сертоли

Ссылки [ править ]

  1. ^ Центр ветеринарных медицинских наук OSU - Домашняя страница OSU-CVHS Архивировано 09 декабря 2006 г. в Wayback Machine [ требуется полная ссылка ]
  2. ^ Ким У, Кобаяши А, Sekido R, ДиНаполи л, Бреннан Дж, Chaboissier МС, Poulat Р, Берингер РР, Ловелл-Знак Р, Капель В (июнь 2006 г.). «Fgf9 и Wnt4 действуют как антагонистические сигналы, чтобы регулировать определение пола млекопитающих» . PLoS Биология . 4 (6): e187. DOI : 10.1371 / journal.pbio.0040187 . PMC  1463023 . PMID  16700629 .
  3. ^ Moniot B, Declosmenil F, Barrionuevo F, Scherer G, Aritake K, Malki S, Marzi L, Cohen-Solal A, Georg I, Klattig J, Englert C, Kim Y, Capel B, Eguchi N, Urade Y, Boizet- Bonhoure B, Poulat F (июнь 2009 г.). «Путь PGD2, независимо от FGF9, усиливает активность SOX9 в клетках Сертоли во время мужской половой дифференцировки» . Развитие . 136 (11): 1813–21. DOI : 10.1242 / dev.032631 . PMC 4075598 . PMID 19429785 .  
  4. ^ Шарп RM, МакКиннелл C, Kivlin C, Fisher JS (июнь 2003). «Пролиферация и функциональное созревание клеток Сертоли и их значение для нарушения функции яичек в зрелом возрасте» . Репродукция . 125 (6): 769–84. DOI : 10.1530 / Reprod / 125.6.769 . PMID 12773099 . 
  5. ^ Николс PK, Stanton PG, Chen JL, Olcorn JS, Haverfield JT, Цянь H, Уолтон KL, Gregorevic P, Harrison CA (декабрь 2012). «Передача сигналов активина регулирует дифференцировку и функцию клеток Сертоли» . Эндокринология . 153 (12): 6065–77. DOI : 10.1210 / en.2012-1821 . PMID 23117933 . 
  6. Перейти ↑ Vize PD, Woolf AS, Bard J (2003). Почка: от нормального развития к врожденному заболеванию . Академическая пресса. С. 82–. ISBN 978-0-12-722441-1. Проверено 18 ноября 2010 года .
  7. Перейти ↑ Rato L, Alves MG, Socorro S, Duarte AI, Cavaco JE, Oliveira PF (май 2012 г.). «Метаболическая регуляция важна для сперматогенеза». Обзоры природы. Урология . 9 (6): 330–8. DOI : 10.1038 / nrurol.2012.77 . PMID 22549313 . 
  8. ↑ Xiong X, Wang A, Liu G, Liu H, Wang C, Xia T, Chen X, Yang K (июль 2006 г.). «Влияние p, p'-дихлордифенилдихлорэтилена на экспрессию трансферрина и андроген-связывающего белка в клетках Сертоли крысы». Экологические исследования . 101 (3): 334–9. Bibcode : 2006ER .... 101..334X . DOI : 10.1016 / j.envres.2005.11.003 . PMID 16380112 . 
  9. Перейти ↑ Skinner MK, Griswold MD (июнь 1983). «Клетки Сертоли синтезируют и секретируют церулоплазмин-подобный белок» . Биология размножения . 28 (5): 1225–1229. DOI : 10.1095 / biolreprod28.5.1225 . PMID 6871315 . 
  10. Перейти ↑ O'Donnell L, Nicholls PK, O'Bryan MK, McLachlan RI, Stanton PG (январь 2011). «Спермии: процесс выпуска спермы» . Сперматогенез . 1 (1): 14–35. DOI : 10,4161 / spmg.1.1.14525 . PMC 3158646 . PMID 21866274 .  
  11. ^ a b Ахмед Э.А., Бартен-ван Риджбрук А.Д., Кал Х.Б., Садри-Ардекани Х., Мизрак С.К., ван Пелт А.М., де Ройдж Д.Г. (июнь 2009 г.). «Пролиферативная активность in vitro и репарация ДНК указывают на то, что клетки Сертоли взрослой мыши и человека не являются окончательно дифференцированными, покоящимися клетками» . Биология размножения . 80 (6): 1084–91. DOI : 10.1095 / biolreprod.108.071662 . PMID 19164176 . 
  12. ^ Walter CA, Intano GW, McCarrey JR, Макмэхэн CA, Walter RB (август 1998). «Частота мутаций снижается во время сперматогенеза у молодых мышей, но увеличивается у старых мышей» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 95 (17): 10015–9. Bibcode : 1998PNAS ... 9510015W . DOI : 10.1073 / pnas.95.17.10015 . PMC 21453 . PMID 9707592 .  
  13. ^ Dal Secco V, Riccioli A, Padula F, Ziparo E, Filippini A (февраль 2008). «Мышиные клетки Сертоли проявляют фенотипические и функциональные признаки антигенпрезентирующих клеток в ответ на гамма-интерферон» . Биология размножения . 78 (2): 234–42. DOI : 10.1095 / biolreprod.107.063578 . PMID 17989360 . 
  14. Перейти ↑ Kaur G, Thompson LA, Dufour JM (июнь 2014 г.). «Клетки Сертоли - иммунологические датчики сперматогенеза» . Семинары по клеточной биологии и биологии развития . 30 : 36–44. DOI : 10.1016 / j.semcdb.2014.02.011 . PMC 4043859 . PMID 24603046 .  
  15. ^ Campese AF, Grazioli P, de Cesaris P, Riccioli A, Bellavia D, Pelullo M, Padula F, Noce C, Verkhovskaia S, Filippini A, Latella G, Screpanti I, Ziparo E, Starace D (март 2014 г.). «Мышиные клетки Сертоли поддерживают de novo генерацию регуляторных Т-клеток, запуская путь notch через растворимый JAGGED1» . Биология размножения . 90 (3): 53. DOI : 10,1095 / biolreprod.113.113803 . PMID 24478388 . 
  16. ^ Potempa Дж, Korzus Е, Трэвис J (июнь 1994), «Серпиновое суперсемейство ингибиторов протеиназ: структура, функция и регуляция». Журнал биологической химии . 269 (23): 15957–60. PMID 8206889 . 
  17. ^ a b c Ли HM, Oh BC, Lim DP, Lee DS, Lim HG, Park CS, Lee JR (июнь 2008 г.). «Механизм гуморальной и клеточной иммуномодуляции, обеспечиваемый клетками Сертоли свиньи» . Журнал корейской медицинской науки . 23 (3): 514–20. DOI : 10,3346 / jkms.2008.23.3.514 . PMC 2526533 . PMID 18583891 .  
  18. ^ Iliadou PK, Tsametis C, Kaprara A, Papadimas I, Гулис DG (октябрь 2015). «Клетка Сертоли: новые клинические возможности» . Гормоны . 14 (4): 504–14. DOI : 10.14310 / horm.2002.1648 . PMID 26859601 . 
  19. ^ Schulz RW, де - Франса LR, Lareyre JJ, Le Gac F, F, LeGac CHIARINI-Гарсиа H, Nóbrega RH, Миура T (февраль 2010 г.). «Сперматогенез у рыб». Общая и сравнительная эндокринология . 165 (3): 390–411. DOI : 10.1016 / j.ygcen.2009.02.013 . PMID 19348807 . 
  20. ^ Мораиш РД, Nóbrega RH, Гомес-Гонсалес Н.Е., Шмидт Р, Bogerd Дж, Франс LR, Шульц RW (ноябрь 2013 г. ). «Гормон щитовидной железы стимулирует пролиферацию клеток Сертоли и сперматогонии одного типа А в семенниках взрослых рыбок данио (Danio rerio)» . Эндокринология . 154 (11): 4365–76. DOI : 10.1210 / en.2013-1308 . PMID 24002037 . 
  21. ^ Ласерда С.М., Коста ГМ, Кампос-Джуниор PH, Сегателли TM, Ядзава Р., Такеучи Ю., Морита Т., Йошизаки Г., Франса Л. Р. (февраль 2013 г.). «Трансплантация зародышевых клеток как потенциальный биотехнологический подход к воспроизводству рыб». Физиология и биохимия рыб . 39 (1): 3–11. DOI : 10.1007 / s10695-012-9606-4 . PMID 22290474 . 
  22. ^ Алмейда FF, Kristoffersen C, Taranger GL, Schulz RW (январь 2008). «Сперматогенез атлантической трески (Gadus morhua): новая модель развития кистозных зародышевых клеток» . Биология размножения . 78 (1): 27–34. DOI : 10.1095 / biolreprod.107.063669 . PMID 17881768 . 
  23. ^ Mital P, G Kaur, Bowlin B, Paniagua NJ, Korbutt GS, Dufour JM (январь 2014). «Неделящиеся постпубертатные клетки сертоли крыс возобновили пролиферацию после трансплантации» . Биология размножения . 90 (1): 13. DOI : 10,1095 / biolreprod.113.110197 . PMC 4076399 . PMID 24285718 .  
  24. ^ синд / 518 в Кто это назвал?
  25. ^ a b Лука Джи, Арато I, Манкузо Ф, Кальвитти М, Фалабелла Джи, Мурдоло Джи, Баста Джи, Кэмерон Д.Ф., Хансен BC, Фалларино Ф, Барони Т, Альетти МС, Тортоиоли С, Бодо М, Калафиоре Р (ноябрь 2016 ). «Ксенотрансплантат микрокапсулированных клеток Сертоли восстанавливает гомеостаз глюкозы у мышей db / db со спонтанным сахарным диабетом». Ксенотрансплантация . 23 (6): 429–439. DOI : 10.1111 / xen.12274 . PMID 27678013 . 
  26. ^ Вальдес-Гонсалес Р.А., Dorantes Л.М., Garibay Г.Н., Брий-Бланш E, Mendez AJ, Давила-Перес R, Эллиот RB, Terán L, White DJ (сентябрь 2005). «Ксенотрансплантация свиных неонатальных островков клеток Лангерганса и Сертоли: 4-летнее исследование» . Европейский журнал эндокринологии . 153 (3): 419–27. DOI : 10,1530 / eje.1.01982 . PMID 16131605 . 
  27. ^ Korbutt GS, Эллиот JF, Rajotte RV (февраль 1997). «Котрансплантация аллогенных островков с агрегатами аллогенных клеток яичек обеспечивает долгосрочное выживание трансплантата без системной иммуносупрессии» . Диабет . 46 (2): 317–22. DOI : 10.2337 / diab.46.2.317 . PMID 9000711 . 
  28. ^ Ли И, Сюэ В, Лю Х, Фан П, Ван Х, Дин Х, Тянь Х, Фэн Х, Пан X, Чжэн Дж, Тянь П, Дин Ц, Фан Х (2013-02-20). «Комбинированная стратегия покрытия эндотелиальных клеток, сокультивирования и инфузии клеток Сертоли улучшает васкуляризацию и защиту от отторжения островкового трансплантата» . PLOS ONE . 8 (2): e56696. Bibcode : 2013PLoSO ... 856696L . DOI : 10.1371 / journal.pone.0056696 . PMC 3577699 . PMID 23437215 .  
  29. ^ Bistoni G, Calvitti М, Манкузо Ж, Арато я, Фалабелла G, Cucchia R, Fallarino F, BECCHETTI А, Барони Т, Mazzitelli S, Nastruzzi С, Бодо М, BECCHETTI Е, Камерон DF, Лука G, Calafiore R (июль 2012). «Продление выживаемости кожного аллотрансплантата у крыс путем трансплантации микрокапсулированных ксеногенных неонатальных свиных клеток Сертоли». Биоматериалы . 33 (21): 5333–40. DOI : 10.1016 / j.biomaterials.2012.04.020 . PMID 22560198 . 
  30. ^ Хемендингер, Ришель; Ван, Джей; Малик, Саафан; Персинский, Рафаль; Коупленд, Джейн; Эмерик, Дуэйн; Горс, Пол; Хальберштадт, Крейг; Розенфельд, Джеффри (2005). «Клетки Сертоли улучшают выживаемость двигательных нейронов у трансгенных мышей SOD1, модель бокового амиотрофического склероза». Экспериментальная неврология . 196 (2): 235–243. DOI : 10.1016 / j.expneurol.2005.07.025 . PMID 16242126 . 

Внешние ссылки [ править ]

  • Изображение гистологии: 17805loa  - Система обучения гистологии в Бостонском университете
  • Изображение гистологии: 17806loa  - Система обучения гистологии в Бостонском университете