stringtranslate.com

Лимфопоэз

Лимфопоэз (lĭm'fō-poi-ē'sĭs) (или лимфоцитопоэз ) — это процесс образования лимфоцитов , одного из пяти типов белых кровяных клеток (WBC). [1] [ нужна страница ] Он более официально известен как лимфоидный гемопоэз .

Нарушение лимфопоэза может привести к ряду лимфопролиферативных заболеваний , таких как лимфомы и лимфолейкозы .

Терминология

Лимфоциты — это клетки крови лимфоидного (а не миелоидного или эритроидного ) ряда.

Пионер иммунологии Эли Мечников

Лимфоциты находятся в кровотоке и происходят из костного мозга , однако они в основном принадлежат к отдельной лимфатической системе , которая взаимодействует с кровообращением. [ необходима цитата ]

Термин «лимфопоэз» теперь обычно используется взаимозаменяемо с термином «лимфоцитопоэз» — создание лимфоцитов, но некоторые источники различают эти два понятия, утверждая, что «лимфопоэз» дополнительно относится к созданию лимфатической ткани , тогда как «лимфоцитопоэз» относится только к созданию клеток в этой ткани. Сейчас редко лимфопоэз относится к созданию лимфатических тканей. [ необходима цитата ]

Миелопоэз относится к «образованию клеток миелоидной линии», а эритропоэз относится к «образованию клеток эритроидной линии», поэтому возникло параллельное использование, в котором лимфопоэз относится к «образованию клеток лимфоидной линии». [ необходима цитата ]

Два класса лейкоцитов у мышей происходят из клеток с сильными свойствами стволовых клетокмиелоиды из общего миелоидного предшественника (CMP) и лимфоиды из общего лимфоидного предшественника (CLP). [1] [ нужна страница ] В конечном итоге было обнаружено, что эти предшественники не были уникальными, и что миелоидные и лимфоидные классы не были разрозненными, а скорее двумя частично переплетенными генеалогическими древами. [ нужна цитата ]

Функция

Зрелые лимфоциты являются важнейшей частью иммунной системы, которая, за исключением клеток памяти B и T , имеет короткую жизнь, измеряемую днями или неделями, и должна непрерывно генерироваться на протяжении всей жизни путем деления клеток и дифференциации из таких клеток, как общие лимфоидные предшественники (CLP) у мышей. [ необходима цитата ]

Набор, включающий клетки CLP и подобные им предшественники, сами являются потомками плюрипотентных гемопоэтических стволовых клеток (pHSC), которые способны генерировать все типы клеток полной системы клеток крови. [2] Несмотря на их способность генерировать полный набор лимфоцитов , большинство предшественников не являются истинными стволовыми клетками и должны постоянно обновляться путем дифференциации из стволовой клетки pHSC. [1] [ нужна страница ]

Многие клетки-предшественники также называются транзитными клетками [3] , иногда их также называют транзитными усиливающими клетками , значение этого термина заключается в том, что транзитная клетка может найти новую сублинию, но количество полученных клеток строго ограничено (хотя, возможно, очень велико, даже триллионы, но конечно), и линия заканчивается клетками, которые отмирают (в результате апоптоза ) или остаются в виде клеток, которые больше не могут делиться . Примерами таких клеток являются КОЕ (колониеобразующие единицы — называемые так из-за их способности образовывать колонии in vitro в искусственных средах), такие как КОЕ-Т. [4]

Трансплантация одной клетки pHSC может восстановить сублетально облученного хозяина (т. е. мышь, которая была облучена таким образом, что все лейкоциты погибли) со всеми этими линиями клеток, включая все типы лимфоцитов через CLP.

Лимфопоэз продолжается на протяжении всей жизни, поэтому клетки-предшественники и их родительские стволовые клетки должны присутствовать всегда. [1] [ нужна страница ]

Обзор

В случае млекопитающих, таких как люди ( Homo sapiens ), лимфопоэз начинается с ограниченного пассивного обеспечения от матери. Это включает лимфоциты и иммуноглобулин G , которые пересекают плаценту и попадают в плод, чтобы обеспечить некоторую защиту от патогенов , а также лейкоциты, которые поступают из грудного молока и попадают в кровоток через пищеварительный тракт. [5] Это часто неэффективно для предотвращения инфекций у новорожденных. [6]

Однако на ранних стадиях беременности развивающийся эмбрион начинает собственный лимфопоэз из печени плода . Лимфопоэз также происходит из желточного мешка . [7] Это отличается от взрослого человека, у которого все лимфоциты происходят из костного мозга. [8]

Существует четыре основных типа лимфоцитов, а также множество подтипов. Ученые идентифицировали сотни или тысячи типов клеток лимфоцитов , все из которых генерируются нормальным или аномальным лимфопоэзом, за исключением некоторых искусственных штаммов, созданных в лабораториях путем разработки существующих штаммов. Хотя лимфоциты обычно считаются зрелыми, как видно из анализов крови, они, безусловно, не инертны. Лимфоциты могут перемещаться по организму везде, где в этом есть необходимость. Когда возникают такие потребности, могут происходить новые раунды нисходящего лимфопоэза, такие как размножение и дифференциация клеток, сопровождающиеся интенсивной митотической и метаболической активностью .

Это не простая тема. В своем тексте 1976 года «Иммунология, старение и рак» иммунолог и лауреат Нобелевской премии сэр Фрэнк Макфарлейн Бернет предположил, что однажды иммунная система может оказаться столь же сложной, как и нервная . Поскольку выработка лимфоцитов так близка к центральной роли иммунного ответа, разумно подойти к ее изучению с некоторой скромностью перед лицом этой задачи. Однако существуют общие принципы, которые помогают в понимании.

Процесс

Лимфопоэз можно рассматривать в математическом смысле как рекурсивный процесс деления клеток, а также как процесс дифференциации, измеряемый изменениями свойств клеток.

Рассматривая P как «материнскую» клетку, но не как истинную стволовую клетку, она может разделиться на две новые клетки, которые сами по себе идентичны, но в некоторой степени отличаются от материнской. Или материнская клетка P может неравномерно разделить на две новые дочерние клетки, обе из которых отличаются друг от друга, а также от материнской.

Любая дочерняя клетка обычно будет иметь новые специализированные способности, и если она способна делиться, она сформирует новую подлинию. Отличие дочерней клетки от материнской может быть большим, но оно также может быть гораздо меньшим, даже едва заметным. Чего не делает материнская клетка P , так это не делится на две новые материнские клетки P или на мать и дочь; это вопрос наблюдения, поскольку такие ограниченные клетки-предшественники, как известно, не самообновляются.

Т- и В-лимфоциты неразличимы под микроскопом . Неактивные В- и Т-клетки настолько невыразительны, имеют мало цитоплазматических органелл и в основном неактивный хроматин , что до 1960-х годов учебники могли описывать эти клетки, которые сейчас являются центральным объектом иммунологии, как не имеющие известной функции! [11]

Однако Т- и В-лимфоциты — это очень разные клеточные линии, и они «растут» в разных местах организма. Они выполняют совершенно разные (хотя и кооперативные) функции в организме. Доказательств того, что Т- и В-клетки могут когда-либо преобразовываться друг в друга, не обнаружено. Т- и В-клетки биохимически различны, и это отражено в различных маркерах и рецепторах, которыми они обладают на поверхности своих клеток. Это, по-видимому, справедливо для всех позвоночных, хотя между видами существует множество различий в деталях.

Лимфопоэз для Т-клеток

Т-клетки формируются в костном мозге , а затем мигрируют в кору тимуса , чтобы пройти созревание в среде, свободной от антигенов, в течение примерно одной недели, где всего 2–4% Т-клеток преуспевают. Остальные 96–98% Т-клеток погибают в результате апоптоза и фагоцитируются макрофагами в тимусе. Так много тимоцитов (Т-клеток) погибают в процессе созревания, потому что проводится интенсивный скрининг, чтобы убедиться, что каждый тимоцит может распознавать комплекс собственный пептид : собственный MHC [12] и для самотолерантности . Испытав апоптоз, тимоцит погибает и быстро перерабатывается.

После созревания существует несколько форм тимоцитов, включая [13]

Когда Т-клетки активируются, они проходят дальнейшую серию стадий развития. Маленький, покоящийся Т-лимфоцит быстро претерпевает бластогенную трансформацию в большой лимфоцит (13–15  мкм ). Этот большой лимфоцит (известный в этом контексте как лимфобласт ) затем делится несколько раз, чтобы произвести расширенную популяцию средних (9–12 мкм) и малых лимфоцитов (5–8 мкм) с той же антигенной специфичностью . [14] Окончательно активированные и дифференцированные Т-лимфоциты снова морфологически неотличимы от маленького, покоящегося лимфоцита. Таким образом, в анализах крови можно последовательно заметить следующие состояния развития:

  1. Пролимфоцит
  2. Большой лимфоцит
  3. Малый лимфоцит

Базовая карта Т-клеточного лимфопоэза

Эта базовая карта формирования Т-клеток в последовательности упрощена и похожа на описания в учебниках, и может не отражать новейшие исследования. (Медицинская иммунология, стр. 119)

В тимусе

На периферии

Развитие Т-клеток

В отличие от других лимфоидных линий, развитие Т-клеток происходит почти исключительно в тимусе. Т-лимфопоэз не происходит автоматически, а требует сигналов, генерируемых стромальными клетками тимуса. Было определено несколько стадий, на которых для продолжения развития Т-клеток требуются специфические регуляторы и факторы роста. Позже в развитии Т-клеток и их созревании эти же регуляторные факторы снова используются для влияния на специализацию Т-клеток. [ необходима цитата ]

Т-клетки уникальны среди популяций лимфоцитов в своей способности к дальнейшей специализации в качестве зрелых клеток и становиться еще более зрелыми. Т-клетки бывают разных видов, например: обычные TcRαβ Т-клетки; так называемые нетрадиционные TcRγδ Т-клетки; NKT-клетки; и регуляторные Т-клетки (T reg ). Подробности, касающиеся развития и жизненного цикла нетрадиционных Т-клеток, описаны хуже по сравнению с обычными Т-клетками. [ необходима цитата ]

Стадии созревания Т-клеток

Первый этап: миграция тимуса

Мультипотентные лимфоидные предшественники (MLP) входят в путь Т-клеток, когда они иммигрируют в тимус. Наиболее примитивными клетками в тимусе являются ранние предшественники тимоцитов (ETP), которые сохраняют весь лимфоидный и миелоидный потенциал, но существуют только временно, быстро дифференцируясь в линии Т и NK. (Медицинская иммунология, стр. 118)

Второй этап: пролиферативное расширение и приверженность линии Т

Окончательное принятие в Т-клеточную линию происходит в микросреде тимуса, микроскопических структурах тимуса, где Т-клетки питаются. Самые примитивные Т-клетки сохраняют мультипотентную способность и могут дифференцироваться в клетки миелоидной или лимфоидной линий (В-клетки, ДК, Т-клетки или NK-клетки).

Более дифференцированные двойные отрицательные Т-клетки (клетки DN2) имеют более ограниченный потенциал, но еще не полностью ограничены линией Т-клеток (они все еще могут развиваться в ДК, Т-клетки или NK-клетки). Позже они полностью привержены линии Т-клеток — когда тимоциты, экспрессирующие рецепторы Notch1, взаимодействуют со стромальными клетками тимуса, экспрессирующими лиганды Notch1, тимоциты окончательно привержены линии Т-клеток. Смотрите изображение галереи «Двойные отрицательные»

С приверженностью к линии Т-клеток начинается очень сложный процесс, известный как перестройка гена TCR . Это создает огромное разнообразие Т-клеток, несущих антигенные рецепторы. После этого некоторые Т-клетки покидают тимус, чтобы мигрировать в кожу и слизистые оболочки .

Третий этап: β-отбор

Четвертый этап: выбор рецепторов Т-клеток

Только 2–3 % дифференцирующихся тимоцитов, экспрессирующих TcR, способные взаимодействовать с молекулами MHC, но толерантные к собственным пептидам, [ необходимо дополнительное пояснение ] выживают на четвертом этапе процесса отбора.

Пятый этап: продолжающаяся дифференциация на периферии

Ранее считалось, что человеческий тимус оставался активным в качестве места дифференциации Т-клеток только до раннего взрослого возраста и что позже во взрослой жизни тимус атрофируется , возможно, даже исчезает. Недавние сообщения указывают на то, что человеческий тимус активен на протяжении всей взрослой жизни. Таким образом, несколько факторов могут способствовать поставке Т-клеток во взрослой жизни: генерация в тимусе, экстратимическая дифференциация и тот факт, что Т-клетки памяти являются долгоживущими и выживают в течение десятилетий.

Типы Т-клеток

Тимус также дает начало так называемым «нетрадиционным Т-клеткам», таким как γδ Т-клетки, естественные Т-клетки-киллеры (NKT) и регуляторные Т-клетки (T reg ). [ необходима цитата ]

Клетки γδT составляют всего от 1% до 5% циркулирующих Т-клеток, но их много в иммунной системе слизистой оболочки и кожи, где они представляют собой доминирующую популяцию Т-клеток. Эти «не-MHC-ограниченные Т-клетки» участвуют в специфических первичных иммунных реакциях, наблюдении за опухолями, иммунной регуляции и заживлении ран. [15]

Было описано несколько различий между развитием αβ и γδ Т-клеток. Они эмигрируют из тимуса в «волнах» клональных популяций, которые поселяются в отдельных тканях. Например, один вид обнаруживается в периферической крови, а другой преобладает в кишечном тракте.

Человеческие NKT-клетки представляют собой уникальную популяцию и, как полагают, играют важную роль в противоопухолевом иммунитете [16] и иммунорегуляции .

Клетки T reg считаются естественными регуляторными Т-клетками. Treg составляют около 5% циркулирующих CD4 + Т-клеток. Считается, что эти клетки обладают важным аутоиммунным свойством, регулируя «аутореактивные» Т-клетки на периферии. (Медицинская иммунология, стр. 117-122)

Лимфопоэз для В-клеток

В-клетки образуются и созревают в костном мозге (и селезенке).

Хорошим мнемоническим подспорьем является то, что В-клетки образуются в костном мозге, но это простое совпадение, поскольку В-клетки впервые были изучены в фабрициевой сумке курицы , и именно от этой сумки В-клетки получили свое название. [ необходима цитата ]

Эти В-клетки затем покидают костный мозг и мигрируют через кровоток и лимфу в периферические лимфоидные ткани, такие как селезенка, лимфатические узлы, миндалины и слизистые ткани. Попав во вторичный лимфоидный орган, В-клетка может быть введена в антиген, который она способна распознать. [ необходима цитата ]

Благодаря этому распознаванию антигена и другим клеточным взаимодействиям В-клетка активируется, а затем делится и дифференцируется, становясь плазматической клеткой. Плазматическая клетка, конечный продукт В-клетки, является очень активной клеткой, секретирующей антитела , которая помогает защищать организм, атакуя и связываясь с антигеном.

Даже после многих десятилетий исследований остаются некоторые разногласия относительно того, где В-клетки созревают и «завершают свое образование», при этом сохраняется вероятность того, что этим местом могут быть также частично околокишечные лимфоидные ткани . [17]

В-лимфопоэз происходит исключительно в костном мозге, и В-лимфоциты непрерывно вырабатываются там на протяжении всей жизни в «микросреде», состоящей из стромальных клеток , внеклеточного матрикса , цитокинов и факторов роста, которые имеют решающее значение для пролиферации, дифференцировки и выживания ранних лимфоцитов и предшественников В-линии.

Относительная доля предшественников В-клеток в костном мозге остается довольно постоянной на протяжении всей жизни организма. Существуют такие стадии, как клетки Pre-BI (от 5% до 10% от общего числа); клетки Pre-B-II (от 60% до 70%), а оставшиеся 20% до 25% являются незрелыми В-клетками. В большинстве учебников говорится, что В-клетки созревают в костном мозге, но, как правило, незрелые В-клетки мигрируют в селезенку для «высшего образования» какого-либо рода, где они проходят переходные стадии перед окончательным созреванием. (Медицинская иммунология, стр. 136)

В-лимфоциты идентифицируются по наличию растворимого иммуноглобулина G (IgG). Это наиболее распространенный защитный иммуноглобулин во взрослом организме. После антигенной стимуляции В-клетки дифференцируются в плазматические клетки, которые секретируют большое количество растворимого IgG. Это заключительная стадия В-лимфопоэза, но она является решающим фактором, поскольку плазматические клетки должны либо вырабатывать антитела вблизи источника инфекции, либо распространять их в крови для борьбы с инфекцией на расстоянии или в недоступной части тела.

Базовая карта В-клеточного лимфопоэза

Раннее развитие В-клеток: от стволовой клетки до незрелой В-клетки
Переходное развитие В-клеток: от незрелой В-клетки до В-клетки MZ или зрелой В-клетки FO .

Общепринятая действительная карта В-клеточного лимфопоэза выглядит следующим образом: первая часть находится в костном мозге, а вторая — в селезенке: [18] Процесс развития в костном мозге происходит в зародышевых центрах.

В костном мозге

В селезенке

Лимфопоэз для NK-клеток

NK-клетки, у которых отсутствуют антигенспецифические рецепторы, развиваются в костном мозге. После созревания и высвобождения из костного мозга они циркулируют в крови в течение всей своей жизни, ища возможности. Возможность, которую они ищут, заключается в том, чтобы столкнуться и распознать, а затем убить аномальные клетки, такие как раковые или инфицированные вирусом клетки. Хорошо известно, что лимфоциты никогда не имеют гранул или, по крайней мере, гранул, которые легко видны даже при окрашивании . Однако NK-клетки являются исключением. У них есть многочисленные гранулы, которые обеспечивают их способность убивать клетки , и эти гранулы являются причиной того, что NK-клетки имеют альтернативное название - большие гранулярные лимфоциты (LGL). [ необходима цитата ]

NK-клетки являются единственными лимфоцитами, которые считаются частью врожденной иммунной системы (в отличие от адаптивной иммунной системы ). Тем не менее, они гораздо более тесно связаны с Т-клетками (частью адаптивной иммунной системы ), чем с другими клетками врожденной иммунной системы. NK-клетки не только имеют много общих поверхностных маркеров, функций и видов деятельности с Т-клетками, но и происходят от общего предшественника T/NK. Предшественник T/NK также считается источником субпопуляции лимфоидных ДК. (Медицинская иммунология, стр. 121)

NK-клетки имеют определение «штрих-код» как лимфоциты CD3, CD16+, CD56t. (См. раздел «Штрих-код» в этой статье). Предшественники NK-клеток в основном находятся в тимусе (мыши), но тимус не является абсолютно необходимым для развития NK-клеток. Вероятно, NK-клетки могут развиваться в различных органах, но основное место развития NK-клеток неизвестно. [ необходима цитата ]

У людей большинство (85–90%) NK-клеток обладают высокой цитолитической способностью (способностью лизировать клетки). Меньшая подгруппа (10–15%), называемая NK «CD56 bright», в основном отвечает за выработку цитокинов и обладает повышенной выживаемостью. Перемещаясь в лимфатические узлы, NK-клетки «CD56 bright» снова дифференцируются в зрелые NK-клетки, которые экспрессируют иммуноглобулин-подобные рецепторы клеток-киллеров (KIR), рецепторы естественной цитотоксичности (NCR) и критические молекулы адгезии . (Медицинская иммунология, стр. 122)

Лимфопоэз для дендритных клеток

Процесс, посредством которого клетки CLP могут дифференцироваться для образования дендритных клеток лимфоидной линии, пока еще не до конца изучен. [19]

ДК — это высокоспециализированные и эффективные антигенпрезентирующие клетки . Клетки, идентичные по внешнему виду, происходят как из миелоидной линии (называемые миелоидными дендритными клетками), так и из лимфоидной линии (называемые плазмоцитоидными дендритными клетками ). [ необходима цитата ]

Развитие и регуляция ДК недостаточно хорошо охарактеризованы. Хотя предшественники ДК были идентифицированы в печени плода человека, тимусе и костном мозге, во взрослой жизни ДК, как полагают, производятся только из костного мозга и высвобождаются в кровь, чтобы бродить и обосновываться. В целом, большое количество ДК различных типов отправляется по всему телу, особенно в эпителии, такие как кожа, чтобы отслеживать захватчиков и откусывать их антигены. (Медицинская иммунология, стр. 122)

Сравнение киллеров из лимфопоэза

Лимфоциты обладают рядом тревожных свойств, таких как способность бродить по телу и селиться практически в любом месте, и по пути отдавать команды в форме цитокинов , хемокинов и лимфокинов , команды, которые влияют на многие типы клеток в организме и которые также могут рекурсивно вызывать дальнейший лимфопоэз. Одна сильная модель поведения, которая увлекает исследователей и общественность, — это способность лимфоцитов действовать как полиция, судья и палач, чтобы убивать другие клетки или требовать, чтобы они совершили самоубийство, команда, которая обычно выполняется. Кажется, нет другого варианта наказания. [ необходима цитата ]

Киллеры отличаются от таких клеток, как макрофаги, которые едят другие клетки или пережевывают мусор методом, называемым фагоцитозом . Киллеры не используют фагоцитоз; они просто убивают и оставляют уборку другим клеткам.

Известно, что киллеры атакуют клетки, инфицированные вирусом, и клетки, которые стали раковыми. Из-за этих способностей было проведено много исследований по трансформации этих качеств в медицинскую терапию, но прогресс был медленным.

Вот парад убийц и то, как они работают:

(также называемые Tc или антигенспецифическими цитолитическими или -токсическими Т-лимфоцитами ( CTL) ). [20] Tc убивают посредством апоптоза и либо обрызгивают свою цель перфорином или гранзимами , либо используют взаимодействие Fas-Fasl для управления уничтожением цели. Это убивает инфицированные клетки, которые выявят антиген.

Они убивают точно такими же методами, как Tc, но не взаимодействуют ни с одним антигеном. Они выбирают свои цели на основе типичных молекул, отображаемых клетками, находящимися в состоянии стресса из-за вирусной инфекции. NK-клетки в основном находятся в кровообращении (5-15% циркулирующих лимфоцитов), но также распространены в тканях повсюду. [21]

Естественные клетки-киллеры Т. Человеческие NK T-клетки представляют собой уникальную популяцию (которая экспрессирует маркеры NK-клеток, такие как CD56 и KIR). Считается, что NKT-клетки играют важную роль в иммунитете к опухолям и иммунорегуляции (Medical Immunology, стр. 135), однако об этом мало что известно. Последние данные свидетельствуют о роли, которая работает вместе с гепатическими звездчатыми клетками , являясь антигенпрезентирующей клеткой печени, которая представляет липидные антигены и стимулирует пролиферацию NKT-клеток.

Неоднородная группа с плохо определенными свойствами.

Однако, в целом, не существует известной клетки или набора клеток , способных убивать раковые клетки.

Маркировка лимфопоэза

Поскольку все лейкоциты микроскопичны, бесцветны и часто кажутся идентичными по внешнему виду, они индивидуально идентифицируются по своим естественным химическим маркерам, многие из которых были проанализированы и названы. Когда две клетки имеют одинаковые маркеры, делается разумное предположение, что клетки в это время идентичны. Набор маркеров в разговорной речи описывается как штрих-код для этой клетки или этой клеточной линии.

Технически ГСК описываются как: не имеющие FMS-подобной тирозинкиназы 3 (Flt3) и маркеров, специфичных для отдельных лимфоидных линий (Lin), но экспрессирующие высокие уровни Sca1 и c-kit; ГСК также экспрессируют CD44, низкие уровни Thy1.1 (CD90), но не имеющие IL-7Ra или CD27. [ необходима цитата ]

Это называется (поверхностным) фенотипом HSC. Он может быть выражен как набор (Lin2, Sca1high, c-kit high, CD44+, Thy1.1low, CD27 2 и IL-7Ra2). Этот набор является «штрихкодом» для HSC, похожим на этикетку со штрихкодом, прикрепленную к вашему пластиковому пакету с куриным крылышком для кассы в супермаркете! Ученые используют эти штрихкоды для проверки, категоризации и накопления клеток для многих целей, часто с использованием лабораторных методов, таких как проточная цитометрия клеток . Эти штрихкоды частично определяют современное значение фенотипа для лейкоцитов .

Прогресс дифференциации HSC и приверженности линии определяется изменениями в этом фенотипе . То есть, по мере изменения клетки, маркеры также будут меняться, и штрих-код будет меняться.

Развитие знаний о лимфопоэзе

В иммунологии постоянно возникают новые вопросы, как будто для вопросов есть стволовая клетка . Например, считалось, что процесс лимфопоэза представляет собой прямую, упорядоченную однонаправленную последовательность. Но неясно, происходят ли лимфоциты конечной стадии от предшественников, которые являются однородными популяциями или перекрывающимися популяциями. Также неясно, развиваются ли линии лимфоцитов через континуум дифференциации с прогрессирующей потерей вариантов линий или же резкие события приводят к приобретению определенных свойств. [23]

Изменения в цитоплазме, морфологии клеточного ядра, гранулах, внутренней биохимии клеток, сигнальных молекулах и маркерах клеточной поверхности трудно соотнести с определенными стадиями лимфопоэза. Морфологические различия не просто соответствуют этапам митоза (соматического деления клеток), но являются результатом непрерывных «процессов созревания» клеточного ядра, а также цитоплазмы, и поэтому не следует быть слишком жестким в отношении морфологических различий между определенными стадиями клеток. [24]

До недавнего времени модель CMP, генерирующей все миелоидные клетки, и CLP, генерирующей все лимфоидные клетки, считалась необходимой и достаточной для объяснения известных фактов, наблюдаемых при генерации лейкоцитов, и она по-прежнему встречается в большинстве основных учебников. Однако, начиная примерно с 2000 года и набирая обороты после 2005 года [25] в исследованиях как на людях, так и на мышах, были отмечены и опубликованы в статьях новые сложности. [ необходима цитата ] Эти исследования сейчас важны в основном для исследователей иммунологии, но, вероятно, в конечном итоге приведут к изменениям в лечении.

Изменения были вызваны наблюдениями, что лимфопоэз не всегда разделялся на две линии на уровне CLP. Хуже того, некоторые макрофаги (долгое время считавшиеся миелоидной линией) могли быть созданы предшественниками лимфоидной линии. По сути, фокус был смещен с CLP на MLP [ требуется цитата ] (лимфоидно-специфические предшественники), которые явно являются лимфоидными предшественниками, но сохраняют некоторый миелоидный потенциал, в частности способность как у людей, так и у мышей производить макрофаги — одни из самых универсальных защитников иммунных клеток — а также множество дендритных клеток, лучших «сторожевых псов» захватчиков антигенов.

Однако, какими бы ни были подробности, процесс лимфопоэза, по-видимому, всегда неуклонно приводит к появлению потомства с особыми свойствами и способностями — так сказать, «сверхспособностями», — но с постепенно более ограниченным потенциалом развития лимфоидной ткани.

Этапы развития

Старая модель: лимфоидная против миелоидной

Эта модель лимфопоэза обладает достоинствами относительной простоты, соответствия номенклатуре и терминологии и по сути до сих пор применима к лабораторным мышам.

  1. pHSC – плюрипотентные, самообновляющиеся, гемопоэтические стволовые клетки [26], которые дают начало
  2. Мультипотентные предшественники MPP , которые дают начало
  3. ELP (или PRO) Пролимфоциты , ранние лимфоидные предшественники и, наконец,
  4. CLP Общий лимфоидный предшественник, тип клеток, полностью приверженных лимфоидной линии.

Клетки pHSC, MPP и ELP не полностью привержены лимфоидной линии, поскольку если одну из них переместить в другое место, она может дифференцироваться в нелимфоидное потомство. Однако CLP привержены лимфоидной линии. CLP является транзитной клеткой, отвечающей за эти (обычно параллельные) стадии развития, указанные ниже:

Исследования на новых моделях (не мышах)

К 2008 году было обнаружено, что «большинство ранних клеток-предшественников тимуса [ETP] не становятся Т-клетками к моменту попадания в вилочковую железу. Клетки ETP сохранили способность становиться либо Т-клетками, либо миелоидными клетками». [28] [29]

См. также: [30] [31] [32] [33] [34] [35]

Графическое представление старой модели в сравнении со смешанной лимфоидно-миелоидной моделью

Справочные тексты по общей иммунологии

Тексты, выделенные жирным шрифтом , наиболее часто цитируются в этой статье.

Ссылки

  1. ^ abcde Бирбрейр, Александр; Френетт, Пол С. (2016-03-01). «Нишевая гетерогенность в костном мозге». Анналы Нью-Йоркской академии наук . 1370 (1): 82–96. Bibcode : 2016NYASA1370...82B. doi : 10.1111 /nyas.13016. ISSN  1749-6632. PMC 4938003. PMID  27015419. 
  2. ^ Биология стволовых клеток , стр. 307
  3. ^ Динамика рака , стр. 251
  4. ^ "CFU-T". Архивировано из оригинала 2023-05-26 . Получено 2010-08-24 .
  5. ^ Reber AJ, Donovan DC, Gabbard J, Galland K, Aceves-Avila M, Holbert KA, Marshall L, Hurley DJ (2008). «Передача лейкоцитов материнского молозива способствует развитию иммунной системы новорожденных. Часть II. Влияние на лимфоциты новорожденных». Vet Immunol Immunopathol . 123 (3–4): 305–13. doi :10.1016/j.vetimm.2008.02.009. PMID  18394715.
  6. ^ Прайхубер, Глория С. (2015). «Постнатальные инфекции и иммунология, влияющие на хроническую болезнь легких недоношенных». Клиники перинатологии . 42 (4): 697–718. doi :10.1016/j.clp.2015.08.002. ISSN  0095-5108. PMC 4660246. PMID 26593074  . 
  7. ^ Взрослые предшественники Т-клеток сохраняют миелоидный потенциал; Nature ; 2008
  8. ^ Учебник развития человека и гистологии , стр.176
  9. ^ Иммунобиология, Иммунная система в здравоохранении и науке .
  10. ^ Фундаментальная иммунология 5-е издание
  11. ^ Иммунобиология, Иммунная система в здравоохранении и науке . Garland Science Publishing
  12. ^ Ciofani, Maria; Zúñiga-Pflücker, Juan Carlos (2007-01-01). «Тимус как индуктивный сайт для Т-лимфопоэза». Annual Review of Cell and Developmental Biology . 23 : 463–493. doi :10.1146/annurev.cellbio.23.090506.123547. ISSN  1081-0706. PMID  17506693. Архивировано из оригинала 2021-09-03 . Получено 2019-07-03 .
  13. ^ Учебник медицинской иммунологии , стр. 5
  14. ^ Медицинская иммунология , стр. 23
  15. ^ "Гамма-дельта (γδ) Т-клетки | Британское общество иммунологии". www.immunology.org . Архивировано из оригинала 2020-01-02 . Получено 2019-06-14 .
  16. ^ "Иммунитет к опухолям и иммунотерапия рака". Архивировано из оригинала 2010-08-27 . Получено 2010-08-25 .
  17. ^ Медицинская иммунология , стр. 22
  18. ^ Медицинская иммунология , стр. 123
  19. ^ Фундаментальная иммунология ; Пол; Гл. 15 «РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ДЕНДРИТНЫХ КЛЕТОК IN VIVO: МНОГОЧЛЕННОЕ СЕМЕЙСТВО»
  20. ^ Иммунология ; Лидьярд и др.; стр. 22, 132-137
  21. ^ Иммунология ; Лидьярд и др.; стр. 15, 18-20,41
  22. ^ Иммунология ; Лидьярд и др.; стр. 20, 259-260
  23. ^ Медицинская иммунология ; Литвин, стр. 122
  24. ^ Цветной атлас гематологии 2004 г.
  25. ^ «Самые ранние тимические предшественники Т-клеток обладают потенциалом миелоидной линии»; Белл, Бхандула; Том 452, 10 апреля 2008 г., doi : 10.1038/nature06840
  26. ^ Медицинская иммунология , Литвин, стр.115
  27. ^ Учебник медицинской иммунологии , стр. 31
  28. ^ Результаты исследований могут пролить свет на Т-клеточные лейкемии и иммунодефициты. Архивировано 13 февраля 2010 г. в Wayback Machine Bhandoola. 9 апреля 2008 г.;
  29. ^ Blood Lines Redrawn; Томас Граф; Nature Vol 452 10 апреля 2008 г. стр. 702-703
  30. ^ Общий миелолимфоидный предшественник: ключевая промежуточная стадия гемопоэза, генерирующая Т- и В-клетки; Мин Лу, Хироши Кавамото, Ёсихиро Кацубе, Томокацу Икава и Ёсимото Кацура; Дж. Иммунол. 2002;169;3519-3525
  31. ^ Идентификация Flt3 + лимфомиелоидных стволовых клеток, лишенных эритро-мегакариоцитарного потенциала: пересмотренная дорожная карта для приверженности линии крови взрослых; Лундский стратегический исследовательский центр биологии стволовых клеток; Клетка; Том 121, 295–306, 22 апреля 2005 г.
  32. ^ Предшественники взрослых Т-клеток сохраняют миелоидный потенциал; Харука Вада, Кёко Масуда, Руми Сато, Киёкадзу Какугава, Томокацу Икава, Ёсимото Кацура и Хироши Кавамото; Природа Том 452 10 апреля 2008 г.
  33. ^ Самые ранние тимические предшественники Т-клеток обладают потенциалом миелоидной линии; J. Jeremiah Bell, Avinash Bhandoola; Nature ; Vol 452, 10 April 2008, p. 764-768
  34. ^ Пересмотренная карта иерархии человеческих предшественников показывает происхождение макрофагов и дендритных клеток в раннем развитии лимфоидной системы; Дик и др.; Nature Immunology ; Том 11, номер 7, июль 2010 г., стр. 585-595
  35. ^ Не раздельное решение для человеческого кроветворения; Кеннет Доршкинд; Nature Immunology, том 11, номер 7, июль 2010 г., стр. 569-570

Дополнительные изображения

Альтернативные взгляды на родословные

Внешние ссылки