stringtranslate.com

Базальная мембрана

Базальная мембрана , также известная как базальная мембрана, представляет собой тонкий, гибкий, похожий на лист тип внеклеточного матрикса , который обеспечивает поддержку клеток и тканей и действует как платформа для сложной сигнализации. [1] [2] Базальная мембрана расположена между эпителиальными тканями, включая мезотелий и эндотелий , и подлежащей соединительной тканью. [3] [4]

Структура

Нормальная гистология молочной железы с аннотацией базальной мембраны около центра справа.
Микроанатомия предстательной железы с аннотацией базальной мембраны внизу.

Как видно с помощью электронного микроскопа , базальная мембрана состоит из двух слоев: базальной пластинки и ретикулярной пластинки . [4] Подлежащая соединительная ткань прикрепляется к базальной пластинке с помощью якорных фибрилл коллагена VII и микрофибрилл фибриллина . [5]

Базальный слой пластинки может быть дополнительно подразделен на два слоя на основе их визуального вида в электронной микроскопии. Более светлый слой, расположенный ближе к эпителию, называется lamina lucida , в то время как более плотный слой, расположенный ближе к соединительной ткани, называется lamina densa . Электронно-плотный слой lamina densa имеет толщину около 30–70 нанометров и состоит из подлежащей сети ретикулярных фибрилл коллагена IV , которые в среднем имеют диаметр 30 нанометров и толщину 0,1–2 микрометра и покрыты богатым гепарансульфатом протеогликаном перлеканом . [6] Помимо коллагена, этот поддерживающий матрикс содержит внутренние макромолекулярные компоненты. Слой lamina lucida состоит из ламинина , интегринов , энтактинов и дистрогликанов . Интегрины являются ключевым компонентом гемидесмосом , которые служат для прикрепления эпителия к подлежащей базальной мембране.

Чтобы представить вышеизложенное визуально, базальная мембрана организована следующим образом:

Функция

Основная функция базальной мембраны заключается в прикреплении эпителия к его рыхлой соединительной ткани ( дерме или собственной пластинке ) под ней. Это достигается путем клеточно- матриксных адгезий через молекулы адгезии субстрата (SAM).

Базальная мембрана действует как механический барьер, предотвращая проникновение злокачественных клеток в более глубокие ткани. [7] Ранние стадии злокачественности, которые таким образом ограничиваются эпителиальным слоем базальной мембраной, называются карциномой in situ .

Базальная мембрана также необходима для ангиогенеза (развития новых кровеносных сосудов). Было обнаружено, что белки базальной мембраны ускоряют дифференциацию эндотелиальных клеток . [ 8]

Наиболее яркими примерами базальных мембран являются базальная мембрана клубочков почек , образованная путем слияния базальной пластинки эндотелия капилляров клубочков и базальной пластинки подоцитов [9] , а также между легочными альвеолами и легочными капиллярами , образованная путем слияния базальной пластинки легочных альвеол и базальной пластинки легочных капилляров, где происходит диффузия кислорода и CO2 ( газообмен ) .

По состоянию на 2017 год, другие функции базальной мембраны включают фильтрацию крови и мышечный гомеостаз. [1] Фрактоны могут быть типом базальной мембраны, служащей нишей для стволовых клеток . [10] [11]

Клиническое значение

Некоторые заболевания возникают из-за плохо функционирующей базальной мембраны. Причиной могут быть генетические дефекты, повреждения собственной иммунной системы организма или другие механизмы. [12] Заболевания, связанные с базальными мембранами в нескольких местах, включают:

В гистопатологии утолщенные базальные мембраны обнаруживаются при нескольких воспалительных заболеваниях, таких как склероатрофический лишай , системная красная волчанка или дерматомиозит кожи, или коллагенозный колит толстой кишки. [15]

Эволюционное происхождение

Они встречаются только у диплобластических и гомосклероморфных губчатых животных. В некоторых исследованиях было обнаружено, что гомосклероморфы являются сестрами диплобластов, что делает мембрану возникшей один раз в истории жизни. Но более поздние исследования проигнорировали группу диплобластов-гомосклероморфов, поэтому другие губки могли ее утратить (что наиболее вероятно) или происхождение в двух группах может быть раздельным.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab Pozzi A, Yurchenco PD, Iozzo RV (январь 2017 г.). «Природа и биология базальных мембран». Matrix Biology . 57–58: 1–11. doi :10.1016/j.matbio.2016.12.009. PMC  5387862 . PMID  28040522.
  2. ^ Sekiguchi R, Yamada KM (2018). «Базальные мембраны в развитии и болезнях». Текущие темы в биологии развития . 130 : 143–191. doi :10.1016/bs.ctdb.2018.02.005. ISBN 9780128098028. PMC  6701859 . PMID  29853176.
  3. ^ Кирзенбаум А., Трес Л. (2012). Гистология и клеточная биология, введение в патологию (3-е изд.). Elsevier. ISBN 978-0-323-07842-9.
  4. ^ ab Tortora G, Derrickson B (2012). Principles of anatomy & physiology (13-е изд.). Hoboken, NJ: Wiley. стр. 117–118. ISBN 9780470646083.
  5. ^ Paulsson M (1992). «Базальные мембранные белки: структура, сборка и клеточные взаимодействия». Critical Reviews in Biochemistry and Molecular Biology . 27 (1–2): 93–127. doi :10.3109/10409239209082560. PMID  1309319. Архивировано из оригинала 2007-10-13.
  6. ^ Noonan DM, Fulle A, Valente P, Cai S, Horigan E, Sasaki M и др. (декабрь 1991 г.). «Полная последовательность перлекана, протеогликана сульфата гепарина базальной мембраны, обнаруживает обширное сходство с цепью ламинина А, рецептором липопротеинов низкой плотности и молекулой адгезии нейронных клеток». Журнал биологической химии . 266 (34): 22939–22947. doi : 10.1016/S0021-9258(18)54445-8 . PMID  1744087.
  7. ^ Liotta LA, Tryggvason K, Garbisa S, Hart I, Foltz CM, Shafie S (март 1980). «Метастатический потенциал коррелирует с ферментативной деградацией коллагена базальной мембраны». Nature . 284 (5751): 67–68. Bibcode :1980Natur.284...67L. doi :10.1038/284067a0. PMID  6243750. S2CID  4356057.
  8. ^ Kubota Y, Kleinman HK, Martin GR, Lawley TJ (октябрь 1988 г.). «Роль ламинина и базальной мембраны в морфологической дифференциации эндотелиальных клеток человека в капилляроподобные структуры». The Journal of Cell Biology . 107 (4): 1589–1598. doi :10.1083/jcb.107.4.1589. PMC 2115245 . PMID  3049626. 
  9. ^ "Sect. 7, Ch. 4: Basement Membrane". Физиология почек Скорость клубочковой фильтрации и почечный кровоток . Медицинский колледж Джорджии, библиотека Роберта Б. Гринблатта, доктора медицины. 1 апреля 2008 г. Архивировано из оригинала 1 апреля 2008 г. Получено 7 мая 2018 г.{{cite book}}: CS1 maint: бот: исходный статус URL неизвестен ( ссылка )
  10. ^ Mercier F, Kitasako JT, Hatton GI (сентябрь 2002 г.). «Повторный обзор анатомии нейрогенных зон мозга: фрактоны и сеть фибробластов/макрофагов». Журнал сравнительной неврологии . 451 (2): 170–188. doi :10.1002/cne.10342. PMID  12209835. S2CID  19919800.
  11. ^ Сато Ю, Киедзуми Д, Футаки С, Накано И, Симоно С, Канеко Н и др. (январь 2019 г.). Ямасита Ю. (ред.). «Фрактоны желудочково-субвентрикулярной зоны представляют собой пятнистые базальные мембраны, которые функционируют как ниша нервных стволовых клеток». Молекулярная биология клетки . 30 (1): 56–68. doi :10.1091/mbc.E18-05-0286. ПМК 6337917 . ПМИД  30379609. 
  12. ^ Henig RM (22 февраля 2009 г.). «Что не так с Саммер Стайерс?». New York Times . Архивировано из оригинала 9 ноября 2016 г.
  13. ^ Janeway CA (2001). Иммунобиология (5-е изд.). Гарленд. ISBN 978-0-8153-3642-6.
  14. ^ Бардхан А., Брукнер-Тудерман Л., Чаппл И.Л., Файн Дж.Д., Харпер Н., Хас С. и др. (сентябрь 2020 г.). «Булезный эпидермолиз». Обзоры природы. Праймеры по болезням . 6 (1): 78. дои : 10.1038/s41572-020-0210-0. PMID  32973163. S2CID  221861310.
  15. ^ LeBoit PE (октябрь 2000 г.). «Утолщенная базальная мембрана — ключ к... склерозирующему лишаю!». Американский журнал дерматопатологии . 22 (5): 457–458. doi :10.1097/00000372-200010000-00014. PMID  11048985.

Дальнейшее чтение