stringtranslate.com

L-селектин

L-селектин , также известный как CD62L, представляет собой молекулу клеточной адгезии, обнаруженную на клеточной поверхности лейкоцитов и бластоцисты . У человека он кодируется геном SELL . L-селектин принадлежит к семейству белков селектина , которые распознают сиалилированные углеводные группы, содержащие детерминанту сиалила LewisX (sLeX). [5] L-селектин играет важную роль как во врожденном, так и в адаптивном иммунном ответе, способствуя событиям адгезии лейкоцитов и эндотелиальных клеток. [6] Эти связывающие взаимодействия необходимы для доставки моноцитов и нейтрофилов в воспаленную ткань, а также для доставки лимфоцитов во вторичные лимфоидные органы. L-селектин также экспрессируется лимфоидными гемопоэтическими стволовыми клетками и может участвовать в миграции этих стволовых клеток в первичные лимфоидные органы. [6] Помимо своей функции в иммунном ответе, L-селектин экспрессируется на эмбриональных клетках и облегчает прикрепление бластоцисты к эндотелию эндометрия во время имплантации эмбриона человека . [7]

L-селектин состоит из нескольких структурных областей: N-концевого лектинового домена С-типа , соседнего домена, подобного эпидермальному фактору роста, двух единиц консенсусного повтора, гомологичных тем, которые обнаружены в C3/C4-связывающих белках, внеклеточного расщепления. сайт, короткий трансмембранный домен и цитоплазматический хвост. Он расщепляется ADAM17 . [6] [8]

Лиганды

Характер взаимодействий между L-селектином и лигандом зависит от многих обстоятельств, в первую очередь от расположения анатомически определенных участков в венулах высоких сосудов (периваскулярных, внесосудистых и внутрисосудистых).

Из-за разнообразия лигандов L-селектина сигналы, распространяющиеся после L-селектина, предоставляют информацию о положении лейкоцита в многоступенчатом каскаде адгезии (связывание, скатывание, адгезия и трансмиграция).

В то время как лиганды L-селектина на апикальной стороне эндотелия уже давно характеризуются как рецепторы связывания и свертывания, гликаны, обогащенные на базолатеральной стороне и в базальной мембране, вероятно, контролируют совершенно разные сигналы. Время связывания L-селектина с апикальными лигандами будет порядка миллисекунд, поэтому, напротив, L-селектин-зависимая адгезия в микроокружении без гидродинамического напряжения сдвига (например, внутри трансмигрирующих ложноножек) займет от секунд до минут.

Выражение

L-селектин конститутивно экспрессируется на большинстве циркулирующих лейкоцитов. [6] Со временем эти молекулы высвобождаются в процессе отщепления эктодоменов и заменяются вновь синтезированными белками L-селектина. Отщепление эктодоменов в основном осуществляется за счет расщепления ADAM17.

Ген человеческого L-селектина (sell) расположен на длинном плече хромосомы 1 (1q24.2) и расположен в тандеме с членами своего семейства (в порядке: L-, P- и E-селектин). Человеческий Sell состоит из 10 экзонов, а его транскрипционный фактор - FOXO 1, [9] с другой стороны, ген Sell мыши состоит из 9 экзонов. [6]

Последующий сплайсинг экзонов в зрелую мРНК транслируется в белковый продукт с прогнозируемой молекулярной массой 30 кДа. L-селектин варьируется в зависимости от типа клеток, имеет молекулярную массу от 65 кДа в лимфоцитах до 100 кДа в нейтрофилах и обусловлен гликозилированием, специфичным для типа клеток. Большинство гликопротеинов подвергаются либо N-, либо О-связанному гликозилированию, и весьма вероятно, что тип гликозилирования L-селектина определяет специфические функции отдельных клеток, но это еще детально не исследовано. [6]

L-селектин экспрессируется на наивных Т-клетках и быстро выделяется после праймирования Т-клеток. [6] Экспрессия L-селектина повторно активируется в цитотоксических Т-клетках, как только они выходят из лимфатического узла. Зрелые Т-клетки центральной памяти экспрессируют L-селектин, тогда как эффекторные клетки памяти этого не делают. L-селектин также экспрессируется наивными В-клетками , при этом потеря L-селектина отличает активированные В-клетки, предназначенные для дифференцировки в клетки, секретирующие антитела.

L-селектин экспрессируется на циркулирующих нейтрофилах и выделяется после праймирования нейтрофилов. [6] Экспрессия L-селектина в нейтрофилах снижается с возрастом нейтрофилов. Классические моноциты экспрессируют высокие уровни L-селектина во время кровообращения. Выделение L-селектина из моноцитов происходит во время трансэндотелиальной миграции.

Экспрессия L-селектина также наблюдается на ооцитах и ​​эмбрионах на ранних стадиях. Бластоцисты экспрессируют L-селектин после выхода из зоны пеллюцида, но не раньше. Увеличение экспрессии L-селектина наблюдается, когда и бластоциста, и цитотрофобласт прикрепляются к эндометрию. Экспрессия L-селектина снижается к 17-й неделе беременности и остается низкой или отсутствует до наступления срока (2017 г.). [7]

Функция

Лимфоциты

L-селектин действует как «домашний рецептор» для лимфоцитов, проникающих во вторичные лимфоидные ткани через венулы с высоким эндотелием. Лиганды, присутствующие на эндотелиальных клетках, будут связываться с лимфоцитами, экспрессирующими L-селектин, замедляя перемещение лимфоцитов через кровь и облегчая в этот момент проникновение во вторичный лимфоидный орган. [10] Рецептор обычно находится на клеточной поверхности Т-клеток . Наивным Т-лимфоцитам, которые еще не встретили свой специфический антиген, необходимо проникнуть во вторичные лимфатические узлы, чтобы встретиться со своим антигеном. Т-лимфоциты центральной памяти, встретившие антиген, экспрессируют L-селектин для локализации во вторичных лимфоидных органах. Здесь они находятся, готовые к размножению при повторной встрече с антигеном. Эффекторные Т-лимфоциты памяти не экспрессируют L-селектин, поскольку они циркулируют на периферии и выполняют немедленные эффекторные функции при встрече с антигеном. Высокая экспрессия L-селектина на клетках-предшественниках костного мозга человека является ранним признаком того, что клетки становятся склонными к лимфоидной дифференцировке. [11]

Нейтрофилы и моноциты

Подобно своей роли в перемещении лимфоцитов во вторичные лимфоидные ткани, L-селектин, экспрессируемый на поверхности моноцитов и нейтрофилов, необходим для облегчения первой стадии адгезии к эпителиальным клеткам венул (известной как «стадия свертывания»). [6] [5] Адгезия к активированным эпителиальным клеткам является критическим этапом иммунного ответа, поскольку она позволяет этим иммунным клеткам мигрировать из кровотока в воспаленную ткань. Длительное скатывание и трансмиграция нейтрофилов могут вызвать выделение L-селектина из плазматической мембраны нейтрофилов. [5] Также предполагается, что мембраносвязанный фрагмент, оставшийся после расщепления L-селектина, играет решающую роль в интерстициальном хемотаксисе нейтрофилов вдоль цитокинового градиента. [6] L-селектин на нейтрофилах может привести к отторжению собственного эктодомена, вызванному активацией p38 MAPK с последующей антитело-опосредованной кластеризацией (AMC), после чего L-селектин может вести себя как молекула клеточной адгезии и сигнальный рецептор. Выделение L-селектина не является строго следствием трансмиграции нейтрофилов, поскольку было замечено, что существуют различия между миграцией нейтрофилов в сторону острого или хронического воспаления, которые могут различаться в экспрессии и обороте молекул адгезии. [12]

Выделение L-селектина также происходит в моноцитах; однако в этих клетках отторжение запускается только во время трансэндотелиального процесса, а не на более ранних стадиях процесса адгезии. [6] Специфическое выделение L-селектина из ведущих миграционных фронтов трансмигрирующих моноцитов позволяет предположить, что этот процесс играет роль в облегчении направленной миграции этих клеток (2019). [6]

Эмбрион

L-селектин также присутствует на поверхности трофобластов человеческого эмбриона до имплантации в матку. Подобно своей функции в лимфоцитах, L-селектин действует как рецептор, облегчающий адгезию эмбриона к месту инвазии на поверхностном эпителии эндометрия матки. Эмбрион секретирует хорионический гонадотропин человека (ХГЧ), который подавляет антиадгезионный фактор MUC-1 , расположенный на эпителии матки в месте инвазии. Удаление MUC-1 обнажает олигосахаридные лиганды эпителия матки, что позволяет связываться с рецептором L-селектина клетки трофобласта с последующей адгезией и инвазией эмбриона. [13]

Клиническое значение

Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ)

L-селектин, экспрессируемый на CD4 Т -лимфоцитах, участвует в обеспечении адгезии и проникновения ВИЧ . L-селектин связывает gp120 , один из многих гликанов, присутствующих в оболочке ВИЧ. Это связывание обеспечивает адгезию к Т-клеткам и, таким образом, облегчает связывание ВИЧ с его рецепторами-мишенями. [14] Инфекция клетки вызывает выделение L-селектина. Потеря L-селектина, вероятно, способствует высвобождению нового вируса из клетки.

Аномальная беременность и бесплодие

Связывание L-селектина с его лигандами играет важную роль при имплантации эмбриона во время беременности человека. Дефицит эпителиальной экспрессии лигандов L-селектина связан с бесплодием, тогда как повышенная экспрессия связана с внематочной беременностью [7]

Рак

Было показано, что адгезивные свойства L-селектина способствуют прогрессированию рака. Взаимодействия L-селектина участвуют в транспортировке клеток хронического лимфоцитарного лейкоза в лимфатические узлы, где они способны пролиферировать и развиваться. Кроме того, взаимодействия L-селектина могут играть роль в метастазировании . [15]

Рекомендации

  1. ^ abc GRCh38: Версия Ensembl 89: ENSG00000188404 — Ensembl , май 2017 г.
  2. ^ abc GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000026581 — Ensembl , май 2017 г.
  3. ^ "Ссылка на Human PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  4. ^ "Ссылка на Mouse PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  5. ^ abc Ivetic A (март 2018 г.). «Взгляд на L-селектин и его влияние на поведение нейтрофилов». Исследования клеток и тканей . 371 (3): 437–453. doi : 10.1007/s00441-017-2774-x. ПМК 5820395 . ПМИД  29353325. 
  6. ^ abcdefghijkl Иветич А., Хоскинс Грин Х.Л., Харт С.Дж. (14 мая 2019 г.). «L-селектин: основной регулятор адгезии, миграции и передачи сигналов лейкоцитов». Границы в иммунологии . 10 : 1068. дои : 10.3389/fimmu.2019.01068 . ПМК 6527602 . ПМИД  31139190. 
  7. ^ abc Фэн Ю, Ма Х, Дэн Л, Яо Б, ​​Сюн Ю, Ву Ю и др. (май 2017 г.). «Роль селектинов и их лигандов на стадии имплантации человеку». Гликобиология . 27 (5): 385–391. дои : 10.1093/гликоб/cwx009 . ПМИД  28115423.
  8. ^ Тварошка I, Сельварай С, Коча Дж (июнь 2020 г.). «Селектины - Два лица молекул адгезии доктора Джекила и мистера Хайда - Обзор». Молекулы . 25 (12): 2835. doi : 10,3390/molecules25122835 . ПМЦ 7355470 . ПМИД  32575485. 
  9. ^ Кердилес Ю.М., Бейснер Д.Р., Тиноко Р., Дежан А.С., Кастрильон Д.Х., ДеПиньо Р.А., Хедрик С.М. (февраль 2009 г.). «Foxo1 связывает хоминг и выживание наивных Т-клеток путем регуляции L-селектина, CCR7 и рецептора интерлейкина 7». Природная иммунология . 10 (2): 176–184. дои : 10.1038/ni.1689. ПМЦ 2856471 . ПМИД  19136962. 
  10. ^ Роббинс С.Л., Котран Р.С., Кумар В., Коллинз Т. (1998). Роббинс Патологическая основа болезней . Филадельфия: Компания WB Saunders. ISBN 0-7216-7335-Х.
  11. ^ Кон Л.А., Хао К.Л., Сасидхаран Р., Парех С., Ге С., Чжу Ю. и др. (октябрь 2012 г.). «Лимфоидный прайминг в костном мозге человека начинается до экспрессии CD10 с активацией L-селектина». Природная иммунология . 13 (10): 963–971. дои : 10.1038/ni.2405. ПМЦ 3448017 . ПМИД  22941246. 
  12. ^ Бьоркман Л., Кристенсон К., Дэвидссон Л., Мортенссон Дж., Амирбеаги Ф., Велин А. и др. (июнь 2019 г.). «Привлечение нейтрофилов в воспаленные суставы может происходить без клеточного прайминга». Журнал биологии лейкоцитов . 105 (6): 1123–1130. дои : 10.1002/JLB.3AB0918-369R. PMID  30570778. S2CID  58603580.
  13. ^ Джеймс Дж.Л., Картер А.М., Чамли Л.В. (май 2012 г.). «Плацентация человека от нитации до 5 недель беременности. Часть I: Что мы знаем о формирующем развитии плаценты после имплантации?». Плацента . 33 (5): 327–334. doi :10.1016/j.placenta.2012.01.020. ПМИД  22374510.
  14. ^ Сегура Дж., Хе Б., Ирландия Дж., Цзоу З., Шен Т., Рот Дж., Сан ПД (29 сентября 2021 г.). «Роль L-селектина в ВИЧ-инфекции». Границы микробиологии . 12 : 725741. doi : 10.3389/fmicb.2021.725741 . ПМЦ 8511817 . ПМИД  34659153. 
  15. ^ Натони А., Маколи М.С., О'Двайер М.Э. (2016). «Нацеливание на селектины и их лиганды при раке». Границы онкологии . 6 : 93. doi : 10.3389/fonc.2016.00093 . ПМЦ 4834419 . ПМИД  27148485. 

дальнейшее чтение

Внешние ссылки

Эта статья включает текст из Национальной медицинской библиотеки США , который находится в свободном доступе .