stringtranslate.com

Плазматическая клетка

Плазматические клетки , также называемые плазматическими В-клетками или эффекторными В-клетками , представляют собой лейкоциты , которые возникают в лимфоидных органах как В-клетки [1] [2] и секретируют большое количество белков, называемых антителами , в ответ на представление определенных веществ, называемых антигенами . Эти антитела транспортируются из плазматических клеток плазмой крови и лимфатической системой к месту нахождения антигена-мишени (чужеродного вещества), где инициируют его нейтрализацию или разрушение. В-клетки дифференцируются в плазматические клетки, которые производят молекулы антител, близко смоделированные по образцу рецепторов В-клетки-предшественника. [3]

Состав

Плазматические клетки с тельцами Датчера и Рассела ( окраска H&E , 100×, масло)

Плазматические клетки представляют собой крупные лимфоциты с обильной цитоплазмой и характерным внешним видом при световой микроскопии . Они имеют базофильную цитоплазму и эксцентричное ядро ​​с гетерохроматином в характерном расположении колеса телеги или циферблата. В их цитоплазме имеется также бледная зона, которая при электронной микроскопии содержит обширный аппарат Гольджи и центриоли . Обильный шероховатый эндоплазматический ретикулум в сочетании с хорошо развитым аппаратом Гольджи делает плазматические клетки хорошо приспособленными для секреции иммуноглобулинов. [4] Другие органеллы плазматической клетки включают рибосомы, лизосомы, митохондрии и плазматическую мембрану. [ нужна цитата ]

Поверхностные антигены

Терминально дифференцированные плазматические клетки экспрессируют относительно мало поверхностных антигенов и не экспрессируют общие маркеры пан-В-клеток, такие как CD19 и CD20 . Вместо этого плазматические клетки идентифицируются с помощью проточной цитометрии по дополнительной экспрессии ими CD138 , CD78 и рецептора интерлейкина-6 . У людей CD27 является хорошим маркером плазматических клеток; наивные В-клетки представляют собой CD27-, В-клетки памяти — CD27+, а плазматические клетки — CD27++. [5]

Поверхностный антиген CD138 (синдекан-1) экспрессируется на высоком уровне. [6]

Другим важным поверхностным антигеном является CD319 (SLAMF7). Этот антиген экспрессируется на высоких уровнях нормальных плазматических клеток человека. Он также экспрессируется на злокачественных плазматических клетках при множественной миеломе. По сравнению с CD138, который быстро исчезает ex vivo, экспрессия CD319 значительно более стабильна. [7]

Разработка

Покинув костный мозг, В-клетка действует как антиген-представляющая клетка (АПК) и интернализует вредоносные антигены, которые поглощаются В-клеткой посредством рецептор-опосредованного эндоцитоза и обрабатываются. Части антигена (которые теперь известны как антигенные пептиды ) загружаются на молекулы MHC II и презентируются на их внеклеточной поверхности CD4+ Т-клеткам (иногда называемым Т-хелперами ). Эти Т-клетки связываются с молекулой антигена MHC II и вызывают активацию В-клетки. Это своего рода защита системы, аналогичная методу двухфакторной аутентификации . Во-первых, В-клетки должны встретиться с чужеродным антигеном, а затем должны быть активированы Т-хелперными клетками, прежде чем они дифференцируются в специфические клетки. [8]

При стимуляции Т-клеткой, которая обычно происходит в зародышевых центрах вторичных лимфоидных органов, таких как селезенка и лимфатические узлы , активированная В-клетка начинает дифференцироваться в более специализированные клетки. В-клетки зародышевого центра могут дифференцироваться в В-клетки памяти или плазматические клетки. Большинство этих В-клеток станут плазмобластами (или «незрелыми плазматическими клетками») и, в конечном итоге, плазматическими клетками и начнут производить большие объемы антител. Некоторые В-клетки подвергаются процессу, известному как созревание аффинности . [9] Этот процесс способствует активации и росту клонов В-клеток, способных секретировать антитела с более высоким сродством к антигену, путем отбора на способность связывать антиген с более высоким сродством. [10]

Незрелые плазматические клетки

Плазмобласт, окраска по Райту .

Наиболее незрелой клеткой крови, принадлежащей к линии плазматических клеток, является плазмобласт. [11] Плазмобласты секретируют больше антител, чем В-клетки, но меньше, чем плазматические клетки. [12] Они быстро делятся и все еще способны усваивать антигены и представлять их Т-клеткам. [12] Клетка может находиться в таком состоянии несколько дней, а затем либо погибнуть, либо безвозвратно дифференцироваться в зрелую, полностью дифференцированную плазматическую клетку. [12] Дифференцировка зрелых B-клеток в плазматические клетки зависит от факторов транскрипции Blimp-1 / PRDM1 , BCL6 и IRF4 . [10]

Функция

В отличие от своих предшественников, плазматические клетки не могут переключать классы антител , не могут действовать как антигенпрезентирующие клетки, поскольку они больше не отображают MHC-II, и не поглощают антиген, поскольку они больше не отображают значительные количества иммуноглобулина на поверхности клеток. [12] Однако продолжительное воздействие антигена через такие низкие уровни иммуноглобулина важно, поскольку оно частично определяет продолжительность жизни клетки. [12]

Продолжительность жизни, класс вырабатываемых антител и место, куда перемещается плазматическая клетка, также зависят от сигналов, таких как цитокины , полученных от Т-клетки во время дифференцировки. [13] Дифференцировка посредством независимой от Т-клеток антигенной стимуляции (стимуляция В-клетки, которая не требует участия Т-клетки) может происходить в любом месте организма [9] и приводит к образованию короткоживущих клеток, секретирующих антитела IgM. [13] Т-клеточно-зависимые процессы подразделяются на первичные и вторичные реакции: первичный ответ (это означает, что Т-клетка присутствует во время первоначального контакта В-клетки с антигеном) производит короткоживущие клетки, которые остаются в экстрамедуллярные области лимфатических узлов; вторичный ответ производит более долгоживущие клетки, которые производят IgG и IgA и часто перемещаются в костный мозг. [13] Например, плазматические клетки, вероятно, будут секретировать антитела IgG3, если они созревают в присутствии цитокина интерферона-гамма . Поскольку созревание В-клеток также включает соматическую гипермутацию (процесс, завершающийся до дифференцировки в плазматическую клетку), эти антитела часто обладают очень высоким сродством к своему антигену.

Плазматические клетки могут производить только один вид антител в одном классе иммуноглобулинов. Другими словами, каждая В-клетка специфична к одному антигену, но каждая клетка может производить несколько тысяч соответствующих антител в секунду. [14] Такое обильное производство антител является неотъемлемой частью гуморального иммунного ответа .

Долгоживущие плазматические клетки

Полученные данные позволяют предположить, что после процесса созревания аффинности в зародышевых центрах плазматические клетки развиваются в один из двух типов клеток: короткоживущие плазматические клетки (SLPC) или долгоживущие плазматические клетки (LLPC). LLPC в основном обитают в костном мозге в течение длительного периода времени и секретируют антитела, обеспечивая тем самым долговременную защиту. LLPC может поддерживать выработку антител в течение десятилетий или даже на протяжении всей жизни человека [15] [16] и, в отличие от B-клеток, LLPC не нуждается в рестимуляции антигена для выработки антител. Популяцию LLPC человека можно идентифицировать как клетки CD19 – CD38 и CD138 + . [17]

Долгосрочная выживаемость LLPC зависит от специфической среды в костном мозге, ниши выживания плазматических клеток. [18] Удаление LLPC из ниши выживания приводит к его быстрой гибели. Ниша выживания может поддерживать только ограниченное количество LLPC, поэтому среда ниши должна защищать ее ячейки LLPC, но быть в состоянии принимать вновь прибывших. [19] [20] Ниша выживания плазматических клеток определяется комбинацией клеточных и молекулярных факторов, и хотя она еще не определена должным образом, такие молекулы, как IL-5 , IL-6 , TNF-α , полученные из стромальных клеток, Было показано, что фактор-1α и передача сигналов через CD44 играют роль в выживании LLPC. [21] LLPC также можно обнаружить, в меньшей степени, в лимфоидной ткани кишечника (GALT), где они вырабатывают антитела IgA и способствуют иммунитету слизистой оболочки. Недавние результаты показывают, что плазматические клетки в кишечнике не обязательно должны генерироваться de novo из активных В-клеток, но существуют также долгоживущие ПК, что предполагает существование аналогичной ниши выживания. [22] Тканеспецифические ниши, которые обеспечивают выживание LLPC, также были описаны в назально-ассоциированных лимфоидных тканях (NALT), лимфоидных тканях миндалин человека и слизистой оболочке человека или лимфоидных тканях, ассоциированных со слизистой оболочкой (MALT). [23] [24] [25] [26]

Первоначально считалось, что непрерывное производство антител является результатом постоянного пополнения короткоживущих плазматических клеток путем повторной стимуляции В-клеток памяти. Однако недавние исследования показывают, что некоторые ПК действительно долговечны. Отсутствие антигенов и истощение В-клеток, по-видимому, не влияют на выработку высокоаффинных антител LLPC. Длительное истощение В-клеток (при лечении моноклональными антителами против CD20, которые влияют на В-клетки, но не на ПК) также не влияло на титры антител. [27] [28] [29] LLPC секретируют высокие уровни IgG независимо от B-клеток. LLPC в костном мозге являются основным источником циркулирующих IgG у человека. [30] Несмотря на то, что выработка IgA традиционно связана с участками слизистой оболочки, некоторые плазматические клетки в костном мозге также производят IgA. [31] Было обнаружено, что LLPC в костном мозге продуцирует IgM . [32]

Клиническое значение

Плазмоцитома , множественная миелома , макроглобулинемия Вальденстрема , болезнь тяжелых цепей и плазмоклеточный лейкоз являются раковыми заболеваниями плазматических клеток. [33] Множественную миелому часто выявляют потому, что злокачественные плазматические клетки продолжают вырабатывать антитела, которые можно обнаружить как парапротеин . Моноклональная гаммапатия неустановленного значения (МГУС) представляет собой дискразию плазматических клеток, характеризующуюся секрецией миеломного белка в кровь и может привести к множественной миеломе. [34]

Считается, что общий вариабельный иммунодефицит возникает из-за проблемы дифференцировки лимфоцитов в плазматические клетки. Результатом является низкий уровень антител в сыворотке крови и риск инфекций.

Первичный амилоидоз (АЛ) вызван отложением избыточных легких цепей иммуноглобулина, секретируемых плазматическими клетками.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Учебник медицинской физиологии Гайтона и Холла, 14-е издание: раздел 6, глава 35.
  2. ^ «Плазменная клетка - обзор | Темы ScienceDirect» .
  3. ^ «Плазматическая клетка - биология». britannica.com .
  4. ^ «Плазменная клетка - LabCE.com, Лаборатория непрерывного образования» . www.labce.com . Проверено 2 июня 2018 г.
  5. ^ Бона С, Бонилья Ф.А., Суху М (1996). «5». Учебник иммунологии (2-е изд.). ЦРК Пресс. п. 102. ИСБН 978-3-7186-0596-5.
  6. ^ Rawstron AC (май 2006 г.). «Иммунофенотипирование плазматических клеток». Современные протоколы цитометрии . Глава. Глава 6: Раздел 6.23. дои : 10.1002/0471142956.cy0623s36. ISBN 0-471-14295-6. PMID  18770841. S2CID  19511070.
  7. ^ Фригеси I, Адольфссон Дж, Али М, Кристоферсен М.К., Джонссон Э, Турессон I и др. (Февраль 2014 года). «Надежная изоляция злокачественных плазматических клеток при множественной миеломе». Кровь . 123 (9): 1336–40. doi : 10.1182/blood-2013-09-529800 . ПМИД  24385542.
  8. ^ Хоффбранд, А.В. (2011). «Глава 9 Белые клетки: лимфоциты». Эссенциальная гематология. ПАХ Мосс, Дж. Э. Петтит (6-е изд.). Молден, Массачусетс: Уайли-Блэквелл. ISBN 978-1-118-29397-3. ОСЛК  768731797.
  9. ^ аб Нойбергер М.С., Хондзё Т., Альт Ф.В. (2004). Молекулярная биология В-клеток . Амстердам: Эльзевир. стр. 189–191. ISBN 0-12-053641-2.
  10. ^ аб Мерино Техеро, Елена; Лашгари, Даниал; Гарсиа-Валиенте, Родриго; Гао, Сюэфэн; Крауст, Фабьен; Роберт, Филипп А.; Мейер-Германн, Михаэль; Мартинес, Мария Родригес; ван Хэм, С. Марике; Гикема, Йерун Э.Дж.; Хофслот, Хууб; ван Кампен, Антуан ХК (2020). «Многомасштабное моделирование зародышевого центра повторяет временной переход от дифференцировки B-клеток памяти к дифференцировке плазматических клеток, регулируемой помощью Tfh-клеток, основанной на сродстве к антигену». Границы в иммунологии . 11 : 620716. дои : 10.3389/fimmu.2020.620716 . ISSN  1664-3224. ПМЦ 7892951 . ПМИД  33613551. 
  11. ^ Глэйдер Б., Грир Дж.Г., Ферстер Дж., Роджерс Г.К., Параскевас Ф. (2008). Клиническая гематология Винтроба, 2 тома. Набор . Хагерствон, доктор медицины: Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. п. 347. ИСБН 978-0-7817-6507-7.
  12. ^ abcde Уолпорт М., Мерфи К., Джейнвей С., Трэверс П.Дж. (2008). Иммунобиология Джейнвей . Нью-Йорк: Garland Science. стр. 387–388. ISBN 978-0-8153-4123-9.
  13. ^ abc Калигарис-Каппио Ф, Феррарини М (1997). Популяции В-клеток человека (химическая иммунология) . Том. 67. С. Каргер А.Г. (Швейцария). стр. 103–104. ISBN 3-8055-6460-0.
  14. ^ Кирзенбаум А.Л. (2002). Гистология и клеточная биология: введение в патологию . Сент-Луис: Мосби. п. 275. ИСБН 0-323-01639-1.
  15. ^ Слифка М.К., Матлубиан М., Ахмед Р. (март 1995 г.). «Костный мозг является основным местом длительного производства антител после острой вирусной инфекции». Журнал вирусологии . 69 (3): 1895–902. дои : 10.1128/jvi.69.3.1895-1902.1995. ПМК 188803 . ПМИД  7853531. 
  16. ^ Радбрух, Андреас; Мюлингхаус, Гвендолин; Люгер, Эльке О.; Инамин, Аяко; Смит, Кеннет Г.К.; Дёрнер, Томас; Хипе, Фальк (октябрь 2006 г.). «Компетентность и конкуренция: задача стать долгоживущей плазматической клеткой». Обзоры природы Иммунология . 6 (10): 741–750. дои : 10.1038/nri1886. ISSN  1474-1733. PMID  16977339. S2CID  23664563.
  17. ^ Халлили Дж.Л., Типтон К.М., Лисвельд Дж., Розенберг А.Ф., Дарс Дж., Грегоретти IV и др. (июль 2015 г.). «Долгоживущие плазматические клетки содержатся в подмножестве CD19(-)CD38(hi)CD138(+) в костном мозге человека». Иммунитет . 43 (1): 132–45. doi :10.1016/j.immuni.2015.06.016. ПМЦ 4680845 . ПМИД  26187412. 
  18. ^ Манц Р.А., Радбрух А. (апрель 2002 г.). «Плазматические клетки на всю жизнь?». Европейский журнал иммунологии . 32 (4): 923–7. doi : 10.1002/1521-4141(200204)32:4<923::aid-immu923>3.0.co;2-1 . ПМИД  11920557.
  19. ^ Нгуен, Доан С.; Джойнер, Честер Дж.; Санс, Иньяки; Ли, Ф. Ын Хён (11 сентября 2019 г.). «Факторы, влияющие на раннее созревание клеток, секретирующих антитела, в долгоживущие плазматические клетки». Границы в иммунологии . 10 :2138.дои : 10.3389 /fimmu.2019.02138 . ISSN  1664-3224. ПМК 6749102 . ПМИД  31572364. 
  20. ^ Танье, Стюарт Г. (декабрь 2011 г.). «Остаться в живых: регуляция выживания плазматических клеток». Тенденции в иммунологии . 32 (12): 595–602. дои : 10.1016/j.it.2011.09.001 . ПМИД  22001488.
  21. ^ Кассезе Г., Арсе С., Хаузер А.Е., Ленерт К., Мовес Б., Мостарак М. и др. (август 2003 г.). «Выживание плазматических клеток опосредовано синергическим действием цитокинов и сигналов, зависящих от адгезии». Журнал иммунологии . 171 (4): 1684–90. doi : 10.4049/jimmunol.171.4.1684 . ПМИД  12902466.
  22. ^ Лемке А., Крафт М., Рот К., Ридель Р., Ламмердинг Д., Хаузер А.Е. (январь 2016 г.). «Долгоживущие плазматические клетки генерируются в результате иммунных реакций слизистой оболочки и вносят вклад в пул плазматических клеток костного мозга у мышей». Иммунология слизистой оболочки . 9 (1): 83–97. дои : 10.1038/ми.2015.38 . ПМИД  25943272.
  23. ^ Лян, Бин; Хайленд, Лиза; Хоу, Сэм (июнь 2001 г.). «Лимфоидная ткань, связанная с носом, является местом длительного производства вирус-специфических антител после заражения мышей респираторным вирусом». Журнал вирусологии . 75 (11): 5416–5420. doi : 10.1128/JVI.75.11.5416-5420.2001. ISSN  0022-538X. ПМЦ 114951 . ПМИД  11333927. 
  24. ^ ван Лаар, Джейкоб М.; Мельчерс, Марк; Тенг, Ю.К. Онно; ван дер Зувен, Борис; Мохаммади, Розбех; Фишер, Рэнди; Марголис, Леонид; Фицджеральд, Венди; Гривель, Жан-Шарль; Бридвельд, Фердинанд К.; Липски, Питер Э. (сентябрь 2007 г.). «Устойчивая секреция иммуноглобулина долгоживущими плазматическими клетками миндалин человека». Американский журнал патологии . 171 (3): 917–927. doi : 10.2353/ajpath.2007.070005. ПМК 1959503 . ПМИД  17690187. 
  25. ^ Хуард, Бертран; Макки, Томас; Боссхард, Карин; Дюруаль, Стефан; Маттес, Томас; Мит, Самир; Донзе, Оливье; Фроссар, Кристоф; Чиццолини, Карло; Фавр, Кристиана; Зублер, Рудольф (1 июля 2008 г.). «APRIL, секретируемый нейтрофилами, связывается с протеогликанами гепарансульфата, образуя ниши плазматических клеток в слизистой оболочке человека». Журнал клинических исследований . 118 (8): 2887–2895. дои : 10.1172/JCI33760. ISSN  0021-9738. ПМК 2447926 . ПМИД  18618015. 
  26. ^ Лемке, А; Крафт, М; Рот, К; Ридель, Р; Ламмердинг, Д; Хаузер, А.Е. (январь 2016 г.). «Долгоживущие плазматические клетки генерируются в результате иммунных реакций слизистой оболочки и вносят вклад в пул плазматических клеток костного мозга у мышей». Иммунология слизистой оболочки . 9 (1): 83–97. дои : 10.1038/ми.2015.38 . ISSN  1933-0219. ПМИД  25943272.
  27. ^ Слифка М.К., Антиа Р., Уитмайр Дж.К., Ахмед Р. (март 1998 г.). «Гуморальный иммунитет за счет долгоживущих плазматических клеток». Иммунитет . 8 (3): 363–72. дои : 10.1016/S1074-7613(00)80541-5 . ПМИД  9529153.
  28. ^ ДиЛилло Д.Д., Хамагути Ю., Уэда Ю., Ян К., Учида Дж., Хаас К.М. и др. (январь 2008 г.). «Поддержание долгоживущих плазматических клеток и серологической памяти, несмотря на истощение зрелых B-клеток и памяти во время иммунотерапии CD20 у мышей». Журнал иммунологии . 180 (1): 361–71. дои : 10.4049/jimmunol.180.1.361 . ПМИД  18097037.
  29. ^ Ахуджа А., Андерсон С.М., Халил А., Шломчик М.Дж. (март 2008 г.). «Поддержание пула плазматических клеток не зависит от В-клеток памяти». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 105 (12): 4802–7. Бибкод : 2008PNAS..105.4802A. дои : 10.1073/pnas.0800555105 . ПМК 2290811 . ПМИД  18339801. 
  30. ^ Лонгмайр Р.Л., Макмиллан Р., Еленоски Р., Армстронг С., Лэнг Дж.Э., Крэддок К.Г. (октябрь 1973 г.). «Синтез IgG в селезенке in vitro при болезни Ходжкина». Медицинский журнал Новой Англии . 289 (15): 763–7. дои : 10.1056/nejm197310112891501. ПМИД  4542304.
  31. ^ Мэй Х.Э., Йошида Т., Симе В., Хипе Ф., Тиле К., Манц Р.А. и др. (март 2009 г.). «Переносимые кровью плазматические клетки человека в устойчивом состоянии возникают в результате иммунных реакций слизистой оболочки». Кровь . 113 (11): 2461–9. дои : 10.1182/blood-2008-04-153544 . ПМИД  18987362.
  32. ^ Боханнон С., Пауэрс Р., Сатьябхама Л., Куи А., Типтон С., Михаэли М. и др. (июнь 2016 г.). «Долгоживущие плазматические клетки IgM, индуцированные антигеном, демонстрируют соматические мутации и способствуют долгосрочной защите». Природные коммуникации . 7 (1): 11826. Бибкод : 2016NatCo...711826B. doi : 10.1038/ncomms11826. ПМЦ 4899631 . ПМИД  27270306. 
  33. ^ «Плазматическая клетка» в Медицинском словаре Дорланда.
  34. ^ Агарвал, Амит; Гобриал, Ирен М. (01 марта 2013 г.). «Моноклональная гаммапатия неопределенного значения и тлеющая множественная миелома: обзор современного понимания эпидемиологии, биологии, стратификации риска и лечения заболеваний-предшественников миеломы». Клинические исследования рака . 19 (5): 985–994. дои : 10.1158/1078-0432.CCR-12-2922. ISSN  1557-3265. ПМЦ 3593941 . ПМИД  23224402. 

Внешние ссылки