Пучковая ячейка

3D-изображение мышиных клеток пучков-точи маркера клеток пучков (антифосфо-специфическое антитело против гирдинового тирозина-1798; Py1798 от иммуно-биологических лабораторий). : свободно плавающая криосеация была иммуноокрашита с помощью . Образец: криосекция свободно плавающей от кожура DDY-мыши (зеленый: фосфо-гиррин в тирозине 1798, красный: фаллоидин, синий: DAPI), подготовленный IIDA M, Tanaka M, Asai M в Институте исследований в области развития, Центр обслуживания AICHI (Kasugai Japan ) 3D-видео, под редакцией Ito T (Nikon Instech Japan). Микроскоп: Nikon A1R-Tie. Объективный объектив: план APO λ 60x масла.

Клетки TUFT являются хемосенсорными клетками в эпителиальной слизистой оболочке кишечника . Подобные пугренные клетки обнаружены в дыхательном эпителии , где они известны как клетки щетки . ^{[ 1 ]} Название «Tuft» относится к кисточкому микроворм, выступающим из ячеек. Обычно присутствует очень мало клеток для пучков, но было показано, что они значительно увеличиваются во время паразитической инфекции . ^{[ 2 ]} Несколько исследований предложили роль для клеток TUFT в защите от паразитной инфекции. В кишечнике клетки пучков являются единственным источником секретируемого интерлейкина 25 (IL-25). ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}

ATOH1 необходим для спецификации клеток TUFT, но не для поддержания зрелого дифференцированного состояния, а нокдаун Notch приводит к увеличению количества клеток TUFT. ^{[ 5 ]}

Клетки пучков человека

Тракт желудочно -кишечного тракта человека полон пучков для всей длины. Эти клетки были расположены между криптами и ворсинами. На базальном полюсе всех клеток экспрессировали DCLK1 . У них не было такой же морфологии, что было описано в исследованиях на животных, но они показали апикальную границу кисти одинаковую толщину. Колокализация синаптофизина и DCLK1 была обнаружена в двенадцатиперстной кишке , это говорит о том, что эти клетки играют нейроэндокринную роль в этом регионе. Специфическим маркером кишечных пучка клеток является микротрубочка киназа - двойная кортиноподобная киназа 1 (DCLK1). Клетки TUFT, которые являются положительными в этой киназе, важны для желудочно -кишечной хемосенсации, воспаления или могут производить ремонт после травм в кишечнике. ^{[ 6 ]}

Функция

Одним из ключей к пониманию роли клеток пучков является то, что они имеют много характеристик с хемосенсорными клетками в вкусовых рецепторах. Например, они выражают много вкусовых рецепторов и вкусового сигнального аппарата. Это может указывать на то, что клетки TUFT могут функционировать как хеморецептивные клетки, которые могут ощущать множество химических сигналов вокруг них. Тем не менее, с более новым исследованием предполагает, что клетки TUFT также могут быть активированы аппаратом рецептора вкуса. Они также могут быть вызваны различными мелкими молекулами, такими как сукцинат и аэроаллергены . Известно, что клетки TUFT секретируют различные молекулы, которые важны для биологических функций. Из -за этого клетки TUFT действуют как датчики опасности и вызывают секрецию биологически активных медиаторов. Несмотря на это, сигналы и посредники, которые они выделяют, полностью зависят от контекста. Например, клетки пучков, которые находятся в уретре, реагируют на горькие соединения, посредством активации вкусового рецептора. Затем это приводит к росту внутриклеточного CA2+ и высвобождения ацетилхолин . Считается, что это затем запускает активацию различных других клеток в близости, которая затем приводит к рефлексу детрузора мочевого пузыря и большему опустошению мочевого пузыря . ^{[ 7 ]}

Клетки пучков в иммунитете 2 типа

Было обнаружено, что клетки пучков в кишечнике мышей активируются паразитными инфекциями. Это приводит к секреции IL25 . IL25, являющийся ключевым активатором врожденных лимфоидных клеток типа 2. Затем это инициирует и усиливает реакцию цитокинов типа 2, характеризующийся секрецией цитокинов из клеток ILC2. ^{[ 7 ]} Ремоделирование тканей во время иммунного ответа типа 2 основано на интерлейкине цитокинов (IL) -13. Этот интерлейкин продуцируется главным образом врожденными врожденными лимфоидными клетками группы 2 (ILC2S) и вспомогательными T -клетками 2 типа (TH2S), расположенными в Propria пластинки . Также во время червячной инфекции количество клеток пучков резко возрастает. Гиперплазия клеток пучков и бокалов является отличительной чертой инфекции типа 2 и регулируется схемой передачи сигнализации. IL-25, продуцируемый клетками TUFT, индуцирует выработку IL-13 ILC2s в пластинке. Затем IL-13 взаимодействует с неумолимыми эпителиальными предшественниками, чтобы влиять на их выбор линии в направлении клетки кубет и пучков. В результате IL-13 отвечает за драматическое ремоделирование эпителия энтероцитов в эпителий, в котором преобладают пучковые и болетки. Без ИЛ-25 из клеток пузырьков задержка червя задерживается. Иммунный ответ типа 2 основан на клетках TUFT, и ответ сильно уменьшается без присутствия этих клеток, что подтверждает важную физиологическую функцию для этих клеток во время инфекции червя. ^{[ 8 ]} Активация клеток Th2 является важной частью этой петлевой петли. Активация клеток пучков в кишечнике связана с сукцинатом метаболита, которая продуцируется паразитом и связывается с специфическим рецептором клеток TUFT SUCNR1 на их поверхности. Кроме того, роль кишечных пучков может быть важна для локальной регенерации в кишечнике после инфекции. ^{[ 7 ]}

Морфология

Клетки TUFT были идентифицированы впервые в трахеи и желудочно -кишечном тракте у грызунов из -за их типичной морфологии с помощью электронной микроскопии . Характерная тубуловесная система и апикальный пакет микрофиламентов , которые соединены с пучком длинными и толстыми микроворками, достигая в просвете, дали им свое имя. ^{[ 1 ]} Эта фигура дала этим клеткам их название и всю тафт -морфологию. Распределение и размер микроворителей пучка ячейки сильно отличаются от энтероцитов , которые их соседят. Также клетки TUFT, по сравнению с энтероцитами, не имеют терминальной сети у основания апикальных микроворсинок. ^{[ 9 ]} что клетки пучков рассматриваются как сжимаемые вверх Другими характеристиками клеток пучков являются: довольно узкая апикальная мембрана, которая приводит к тому, Тупуловесная сеть, на апикальной стороне ядра клеток, представляет собой аппарат Гольджи , дефицит грубой эндоплазматической ретикулумы и десмосомы с плотным соединением, который фиксирует клетки пучков с соседями. ^{[ 8 ]} Форма тела пучковой клетки варьируется и зависит от органа. Клетки пучков в кишечнике являются цилиндрическими и узкими на апикальных и базальных концах. Клетки альвеолярных пучков более плоски по сравнению с кишечными и желчными клетками пузырька, имеют кубоидальную форму. Различия в клетках пучков могут отражать специфические функции их органа. Клетки TUFT экспрессируют хемосенсорные белки, такие как TRPM5 и α-густдуцин. Эти белки указывают на то, что соседние нейроны могут иннервировать пучковые клетки. ^{[ 9 ]}

Клетки TUFT могут быть идентифицированы путем окрашивания на цитокератин 18, нейрофиламенты, актиновые филаменты, ацетилированный тубулин и DCLK1 для дифференциации между клетками TUFT и энтероцитами. ^{[ 5 ]}

Клетки пучков обнаруживаются в кишечнике и желудке и в виде легочных кисти в дыхательных путях, от носа до альвеол. ^{[ 10 ]}

Клетки пучков при заболевании

Потеря толерантности к антигенам, которые появляются в окружающей среде, вызывает воспалительное заболевание кишечника (IBD) и болезнь Крона (CD) у людей, которые более генетически восприимчивы. Колонизация Гельминта индуцирует иммунный ответ типа 2, вызывает заживление слизистой оболочки и достигает клинической ремиссии. Во время интенсивной инфекции клетки TUFT могут создавать свою собственную спецификацию, а гиперплазия пучковых клеток является ключевой реакцией на изгнание червя. Это показывает, что модуляция функции клеток пучок может быть эффективной при лечении болезни Крона. ^{[ 11 ]}

Гельминно -инфекции

Было показано, что клетки пучков используют вкусовые рецепторы при обнаружении многих различных видов Гельминта. Клиренс гельминта у мышей, у которых отсутствовала функция рецептора вкуса (TRPM5 или/-густдуцин KO) или достаточное количество клеток TUFT (POU2F3 KO), было нарушено по сравнению с мышами дикого типа. Это показывает, что клетки Tufts важны для игры в защитную роль во время гельминтовых инфекций. Было отмечено, что IL-25, полученный из клеток TUFT, опосредует защитный ответ, инициируя иммунные ответы типа 2. ^{[ 12 ]}

История и распространение

Клетки пучков были впервые обнаружены в трахеи крысы и в мыши желудке . ^{[ 5 ]}

В конце 1920 -х годов доктор Хлопков отслеживал проект на стадии развития бокал -ячеек, которые находятся в кишечнике. В микроскопе он обнаружил клетку с пучком необычайно длинных микроворсинок, поднимающихся в просвет кишечника. Он подумал, что нашел кишечную камеру кишечника на ранней стадии , но на самом деле это было первое сообщение о новой эпителиальной линии, которую мы теперь называем пучкой. В 1956 году два ученых, родин и Далхамн, описали клетки TUFT в трахеи крысы; Позже в том же году Järvi и Keyriläinen обнаружили сходные клетки в желудке мыши. ^{[ 8 ]}

Клетки TUFT, как правило, расположены в столбчатых органах эпителий, полученных из эндодермы . У грызунов они были окончательно обнаружены: например, в трахеи, тимусе, железистое желудок, желчный мочевой пузырь, тонкий кишечник, толстая кишка, слуховая труба, проток поджелудочной железы и уретра. Клетки TUFT - это большую часть времени, выделенные клетками и берут <1% эпителия. В желчном мочевом пузыре мыши и желчи крысы и протока поджелудочной железы клетки пучков более распространены, но все еще изолированы. ^{[ 8 ]}

Смотрите также

Список типов человеческих клеток, полученных из слоев зародышей

Ссылки

^ Подпрыгнуть до: ^а ^{беременный} Гербе Ф., Джей П (ноябрь 2016 г.). «Кишечные клетки пучков: эпителиальные стражи, связывающие просветные сигналы с иммунной системой» (PDF) . Слизистая иммунология . 9 (6): 1353–1359. doi : 10.1038/mi.2016.68 . PMID 27554294 .
^ Лесли М (28 марта 2019 г.). «Заблиясь на вековой тайне, ученые выясняют, что делают« пучковые клетки »организма». Наука . doi : 10.1126/science.aax4947 . S2CID 193049740 .
^ Харрис Н (март 2016 г.). «Иммунология. Загадочная пучковая клетка в иммунитете». Наука . 351 (6279): 1264–5. Bibcode : 2016sci ... 351.1264H . doi : 10.1126/science.aaf5215 . PMID 26989236 . S2CID 206648737 .
^ Howitt MR, Lavoie S, Michaud M, Blum AM, Tran SV, Weinstock JV, et al. (Март 2016 г.). «Клетки пучков, вкусовые хемосенсорные клетки, иммунитет паразита типа 2 в кишечнике» . Наука . 351 (6279): 1329–33. BIBCODE : 2016SCI ... 351.1329H . doi : 10.1126/science.aaf1648 . PMC 55288851 . PMID 26847546 .
^ Подпрыгнуть до: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} Gerbe F, Legraverend C, Jay P (сентябрь 2012 г.). «Клетки пучка кишечника кишечника: спецификация и функция» . Клеточные и молекулярные науки о жизни . 69 (17): 2907–17. doi : 10.1007/s00018-012-0984-7 . PMC 3417095 . PMID 22527717 .
^ О'Доннелл, Энн Мари; Накамура, Хироки; Puri, Prem (2019-11-10). « « Клетки пучков »: новый игрок при болезни Хиршспунга». Европейский журнал педиатрической хирургии . 30 (1): S - 0039–1700549. doi : 10.1055/s-0039-1700549 . ISSN 0939-7248 . PMID 31707728 . S2CID 207936025 .
^ Подпрыгнуть до: ^а ^{беременный} ^в Nevo S, Kadouri N, Abramson J (июнь 2019 г.). «Клетки пучков: от слизистой оболочки до тимуса». Иммунологические письма . 210 : 1–9. doi : 10.1016/j.imlet.2019.02.003 . PMID 30904566 . S2CID 85501296 .
^ Подпрыгнуть до: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} фон Мольтке Дж. (2018). «Клетки кишечника пучка» . Физиология желудочно -кишечного тракта . Elsevier. С. 721–733. doi : 10.1016/b978-0-12-809954-4.00031-1 . ISBN 978-0-12-809954-4 Полем Получено 2020-01-29 .
^ Подпрыгнуть до: ^а ^{беременный} Banerjee A, McKinley ET, Von Moltke J, Coffey RJ, Lau KS (май 2018). «Интерпретация гетерогенности в структуре и функции клеток пучка кишечника» . Журнал клинических исследований . 128 (5): 1711–1719. doi : 10.1172/JCI120330 . PMC 5919882 . PMID 29714721 .
^ Рейд Л., Мейрик Б., Энтони В.Б., Чанг Лей, Крапо Д.Д., Рейнольдс Хи (июль 2005 г.). «Загадочная ячейка легочной кисти: ячейка в поисках функции» . Американский журнал респираторной медицины и медицины интенсивной терапии . 172 (1): 136–9. doi : 10.1164/rccm.200502-203ws . PMC 2718446 . PMID 15817800 .
^ Banerjee A, Herring CA, Simmons AJ, Kim H, McKinley ET, Chen B, et al. (Май 2019). «526 - Роль спецификации и функции клеток пучка в воспалительном илеите» . Гастроэнтерология . 156 (6): S - 106. doi : 10.1016/s0016-5085 (19) 37056-8 .
^ Steele SP, Melchor SJ, Petri WA (ноябрь 2016 г.). «Клетки пучков: новые игроки в колите» . Тенденции в молекулярной медицине . 22 (11): 921–924. doi : 10.1016/j.molmed.2016.09.005 . PMC 5159242 . PMID 27717671 .

[Gerbe-1] Подпрыгнуть до: ^а ^{беременный} Гербе Ф., Джей П (ноябрь 2016 г.). «Кишечные клетки пучков: эпителиальные стражи, связывающие просветные сигналы с иммунной системой» (PDF) . Слизистая иммунология . 9 (6): 1353–1359. doi : 10.1038/mi.2016.68 . PMID 27554294 .

[2] Лесли М (28 марта 2019 г.). «Заблиясь на вековой тайне, ученые выясняют, что делают« пучковые клетки »организма». Наука . doi : 10.1126/science.aax4947 . S2CID 193049740 .

[Harris-3] Харрис Н (март 2016 г.). «Иммунология. Загадочная пучковая клетка в иммунитете». Наука . 351 (6279): 1264–5. Bibcode : 2016sci ... 351.1264H . doi : 10.1126/science.aaf5215 . PMID 26989236 . S2CID 206648737 .

[Howitt-4] Howitt MR, Lavoie S, Michaud M, Blum AM, Tran SV, Weinstock JV, et al. (Март 2016 г.). «Клетки пучков, вкусовые хемосенсорные клетки, иммунитет паразита типа 2 в кишечнике» . Наука . 351 (6279): 1329–33. BIBCODE : 2016SCI ... 351.1329H . doi : 10.1126/science.aaf1648 . PMC 55288851 . PMID 26847546 .

[GerbeCMLS-5] Подпрыгнуть до: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} Gerbe F, Legraverend C, Jay P (сентябрь 2012 г.). «Клетки пучка кишечника кишечника: спецификация и функция» . Клеточные и молекулярные науки о жизни . 69 (17): 2907–17. doi : 10.1007/s00018-012-0984-7 . PMC 3417095 . PMID 22527717 .

[6] О'Доннелл, Энн Мари; Накамура, Хироки; Puri, Prem (2019-11-10). « « Клетки пучков »: новый игрок при болезни Хиршспунга». Европейский журнал педиатрической хирургии . 30 (1): S - 0039–1700549. doi : 10.1055/s-0039-1700549 . ISSN 0939-7248 . PMID 31707728 . S2CID 207936025 .

[Nevo_2019-7] Подпрыгнуть до: ^а ^{беременный} ^в Nevo S, Kadouri N, Abramson J (июнь 2019 г.). «Клетки пучков: от слизистой оболочки до тимуса». Иммунологические письма . 210 : 1–9. doi : 10.1016/j.imlet.2019.02.003 . PMID 30904566 . S2CID 85501296 .

[Moltke_2018-8] Подпрыгнуть до: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} фон Мольтке Дж. (2018). «Клетки кишечника пучка» . Физиология желудочно -кишечного тракта . Elsevier. С. 721–733. doi : 10.1016/b978-0-12-809954-4.00031-1 . ISBN 978-0-12-809954-4 Полем Получено 2020-01-29 .

[Banerjee_2018-9] Подпрыгнуть до: ^а ^{беременный} Banerjee A, McKinley ET, Von Moltke J, Coffey RJ, Lau KS (май 2018). «Интерпретация гетерогенности в структуре и функции клеток пучка кишечника» . Журнал клинических исследований . 128 (5): 1711–1719. doi : 10.1172/JCI120330 . PMC 5919882 . PMID 29714721 .

[AJRCCM-10] Рейд Л., Мейрик Б., Энтони В.Б., Чанг Лей, Крапо Д.Д., Рейнольдс Хи (июль 2005 г.). «Загадочная ячейка легочной кисти: ячейка в поисках функции» . Американский журнал респираторной медицины и медицины интенсивной терапии . 172 (1): 136–9. doi : 10.1164/rccm.200502-203ws . PMC 2718446 . PMID 15817800 .

[11] Banerjee A, Herring CA, Simmons AJ, Kim H, McKinley ET, Chen B, et al. (Май 2019). «526 - Роль спецификации и функции клеток пучка в воспалительном илеите» . Гастроэнтерология . 156 (6): S - 106. doi : 10.1016/s0016-5085 (19) 37056-8 .

[12] Steele SP, Melchor SJ, Petri WA (ноябрь 2016 г.). «Клетки пучков: новые игроки в колите» . Тенденции в молекулярной медицине . 22 (11): 921–924. doi : 10.1016/j.molmed.2016.09.005 . PMC 5159242 . PMID 27717671 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]