Jump to content

Гранулопоэз

(Перенаправлено с Гранулоцитопоэза )
Схема кроветворения человека, показывающая все типы предшественников гранулоцитов.

Гранулопоэз (или гранулоцитопоэз ) — часть кроветворения , приводящая к образованию гранулоцитов . Гранулоциты , обычно содержащие , также называемые полиморфно-ядерными лейкоцитами (ПМН), представляют собой тип лейкоцитов , которые имеют многодольчатые ядра три доли, и содержат значительное количество цитоплазматических гранул внутри клетки. [ 1 ] Гранулопоэз происходит в костном мозге . [ 2 ] Это приводит к выработке трех типов зрелых гранулоцитов : нейтрофилов (наиболее многочисленны, составляют до 60% всех лейкоцитов ), эозинофилов (до 4%) и базофилов (до 1%). [ 3 ]

Стадии развития гранулоцитов

[ редактировать ]

Гранулопоэз часто делят на две части;

1) Определение происхождения гранулоцитов и

2) Совершенный гранулопоэз.

Определение происхождения гранулоцитов

[ редактировать ]

Гранулопоэз, как и все остальное кроветворение , начинается из кроветворных стволовых клеток . Это мультипотентные клетки, находящиеся в нише костного мозга и обладающие способностью давать начало всем кроветворным клеткам, а также способностью к самообновлению. [ 4 ] Они дают начало либо общему лимфоидному предшественнику (CLP, предшественнику всех лимфоидных клеток ), либо общему миелоидному предшественнику , CMP, олигопотентной клетке-предшественнику, дающей начало миелоидной части кроветворного дерева. [ 1 ] Первой стадией миелоидной линии является гранулоцитарно-моноцитарный предшественник (ГМП), еще олигопотентный предшественник, который затем развивается в унипотентные клетки, которые в дальнейшем образуют популяцию гранулоцитов , а также популяцию моноцитов . Первой унипотентной клеткой гранулопоэза является миелобласт . [ 5 ]

Коммитированный гранулопоэз

[ редактировать ]

Коммитированный гранулопоэз состоит из стадий созревания унипотентных клеток. Первой клеткой, которая начинает напоминать гранулоцит, является миелобласт . Для него характерно большое овальное ядро, занимающее большую часть пространства клетки, и очень мало цитоплазмы. Следующая стадия развития, промиелоцит , еще имеет большое овальное ядро, но цитоплазмы в клетке на этом этапе уже больше, также начинают формироваться цитоплазматические гранулы. Развитие гранул продолжается на следующей стадии — миелоците . В этот момент ядро ​​начинает сжиматься. На стадии метамиелоцита ядро ​​клетки приобретает почковидную форму, а на стадии палочкоядерной клетки оно становится еще более изогнутым . Созревание завершается появлением сегментированного ядра, специфичного для зрелого гранулоцита . [ 1 ] [ 5 ] [ 6 ]

Регуляция гранулопоэза

[ редактировать ]

Транскрипционная регуляция

[ редактировать ]

Созревание гранулоцитарных предшественников жестко регулируется на транскрипционном уровне. Определение происхождения гранулоцитов регулируется экспрессией C/EBPα , которая необходима для перехода от CMP к GMP и уровням PU.1, которые определяют дифференцировку от GMP к моноцитам (высокие уровни PU.1) или к гранулоцитам (низкий уровень PU.1) . .1 уровни). [ 1 ] [ 7 ] Коммитированный гранулопоэз регулируется C/EBPε и GFI-1, эти два транскрипционных фактора важны для терминальной дифференцировки гранулоцитов. Другими транскрипционными факторами, регулирующими гранулопоэз, являются: CBF , MYB , SMAD4 и гены HOX . [ 1 ] [ 8 ] [ 9 ]

Регуляция цитокинами

[ редактировать ]

регулируется цитокинами Гранулопоэз также в определенной степени . Основными цитокинами, управляющими гранулопоэзом, являются: GM-CSF (образование GMP из CMP), G-CSF (приверженность линии гранулоцитов, образование миелобластов из GMP), IL-3 (усиливает выработку GM-CSF и G-CSF). ) и СКФ . [ 10 ] [ 11 ] Они секретируются другими гемопоэтическими клетками костного мозга или в месте воспаления , а также эпителиальными и эндотелиальными клетками . [ 2 ] [ 12 ]

Виды гранулопоэза

[ редактировать ]

Стационарный гранулопоэз

[ редактировать ]

Стационарный гранулопоэз — это термин, используемый для описания нормального ежедневного производства гранулоцитов. Гранулоциты представляют собой короткоживущие клетки (продолжительность их жизни составляет от 6 до 8 часов) с высоким клеточным оборотом. Количество гранулоцитов, вырабатываемых каждый день, составляет от 5 до 10 х 10. 10 . [ 13 ] Главным регулятором стационарного гранулопоэза является C/EBPα. Он ограничивает клеточный цикл незрелых клеток путем ингибирования CDK2 и CDK4 и способствует гранулоцитарной дифференцировке. [ 14 ] Устойчивое производство гранулоцитов активируется после поглощения апоптотических гранулоцитов тканевыми макрофагами . [ 15 ]

Экстренный гранулопоэз

[ редактировать ]

Экстренный гранулопоэз — это фундаментальный механизм кроветворения, активируемый во время острых инфекций или воспалительных состояний, приводящий к быстрому увеличению продукции гранулоцитов, особенно нейтрофилов, в костном мозге. Этот процесс важен для повышения способности врожденной иммунной системы эффективно противостоять инвазиям патогенов. [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] Гематопоэтические стволовые клетки (ГСК) подвергаются значительному транскрипционному перепрограммированию в ответ на чрезвычайные условия, переходя от лимфоидно-ориентированного состояния к миелоидно-ориентированному состоянию, тем самым выравнивая продукцию кроветворной системы с острой потребностью в гранулоцитах. [ 19 ]

В нормальных условиях стационарный гранулопоэз поддерживает уровень гранулоцитов для удовлетворения физиологических потребностей. Однако после серьезного поражения, обычно бактериальной инфекции, программа кроветворения переключается с устойчивого состояния на экстренный гранулопоэз. Это переключение опосредовано переходом от C/EBPα к C/EBPβ, первичному регулятору транскрипции аварийного гранулопоэза. C/EBPβ усиливает выработку гранулоцитов, способствуя ускоренному развитию клеточного цикла миелоидных предшественников, тем самым генерируя достаточное количество новых гранулоцитов для борьбы с инсультом. [ 20 ] [ 14 ]

Транскрипционный фактор CCAAT/белок, связывающий энхансер β (C/EBPβ), является критическим регулятором в этом контексте, значительно влияя на детерминацию и пролиферацию гранулоцитарного клона, особенно это заметно во время сценариев, вызванных кандидемией. [ 21 ]

Генетический фон играет решающую роль в динамике экстренного гранулопоэза, как продемонстрировали исследования на моделях с гаплонедостаточностью TP53, особенно на мышах FANCC-/-, подчеркивая сложное взаимодействие между генетической предрасположенностью и гранулопоэтической реакцией. [ 22 ] Кроме того, недавние достижения подчеркнули важность как прямых, так и косвенных механизмов обнаружения патогенов. HSPC оснащены рецепторами распознавания патогенов (PRR), такими как Toll-подобные рецепторы (TLR), что позволяет им инициировать миелоидную дифференцировку и пролиферацию при обнаружении молекулярных паттернов, связанных с патогенами (PAMP). [ 18 ]

Нейтрофилы, как первичные эффекторные клетки врожденной иммунной защиты, происходят из ЗКП, проходя ряд стадий дифференцировки. Экстренный гранулопоэз значительно ускоряет этот процесс дифференцировки, обеспечивая быстрое пополнение популяции нейтрофилов в ответ на системные воспалительные стимулы, поддерживая тем самым иммунный гомеостаз. [ 23 ]

Клиническое значение понимания экстренного гранулопоэза выходит за рамки фундаментальной науки и влияет на терапевтические стратегии против инфекционных заболеваний и иммунодефицитов. Балансирование быстрой мобилизации нейтрофилов с риском иммунной дисрегуляции имеет решающее значение, поскольку дисбаланс может привести к тяжелым состояниям, таким как острый респираторный дистресс-синдром и дисфункции органов, вызванные сепсисом. [ 23 ] [ 14 ]

  1. ^ Jump up to: а б с д и Коуленд Дж. Б., Боррегаард Н. (сентябрь 2016 г.). «Гранулопоэз и гранулы нейтрофилов человека». Иммунологические обзоры . 273 (1): 11–28. дои : 10.1111/imr.12440 . ПМИД   27558325 . S2CID   28294497 .
  2. ^ Jump up to: а б Моррисон С.Дж., Скадден Д.Т. (январь 2014 г.). «Ниша костного мозга для гемопоэтических стволовых клеток» . Природа . 505 (7483): 327–34. Бибкод : 2014Natur.505..327M . дои : 10.1038/nature12984 . ПМК   4514480 . ПМИД   24429631 .
  3. ^ Блюменрайх М.С. (1990). «Белые клетки крови и дифференциальный подсчет» . В Уокере Х.К., Холле В.Д., Херсте Дж.В. (ред.). Клинические методы: история, физические и лабораторные исследования (3-е изд.). Баттервортс. ISBN  978-0-409-90077-4 . ПМИД   21250104 . Проверено 23 января 2020 г.
  4. ^ Нг, Эшли П.; Александр, Уоррен С. (06 февраля 2017 г.). «Гематопоэтические стволовые клетки: прошлое, настоящее и будущее» . Открытие клеточной смерти . 3 (1): 17002. doi : 10.1038/cddiscovery.2017.2 . ISSN   2058-7716 . ПМК   5292770 . ПМИД   28180000 .
  5. ^ Jump up to: а б Дулатов С., Нотта Ф., Лауренти Э., Дик Дж.Э. (февраль 2012 г.). «Кроветворение: взгляд человека» . Клеточная стволовая клетка . 10 (2): 120–36. дои : 10.1016/j.stem.2012.01.006 . ПМИД   22305562 .
  6. ^ Вахед А., Дасгупта А (1 января 2015 г.). «Глава 2. Исследование и интерпретация костного мозга» . В Вахед А., Дасгупта А. (ред.). Гематология и коагуляция . Эльзевир. стр. 15–29. ISBN  978-0-12-800241-4 . Проверено 26 января 2020 г.
  7. ^ Фридман, Алан Д. (апрель 2015 г.). «C/EBPα в нормальном и злокачественном миелопоэзе» . Международный журнал гематологии . 101 (4): 330–341. дои : 10.1007/s12185-015-1764-6 . ISSN   1865-3774 . ПМК   4696001 . ПМИД   25753223 .
  8. ^ Уорд AC, Леб Д.М., Соеде-Бобок А.А., Тоув И.П., Фридман А.Д. (июнь 2000 г.). «Регуляция гранулопоэза факторами транскрипции и сигналами цитокинов». Лейкемия . 14 (6): 973–90. дои : 10.1038/sj.leu.2401808 . ПМИД   10865962 . S2CID   39411894 .
  9. ^ Цукада, Дзюнъити; Ёсида, Ясухиро; Коминато, Ёсихико; Аурон, Филип Э. (апрель 2011 г.). «Семейство транскрипционных факторов CCAAT/энхансер (C/EBP) основных лейциновых застежек (bZIP) представляет собой многогранную высокорегулируемую систему регуляции генов». Цитокин . 54 (1): 6–19. дои : 10.1016/j.cyto.2010.12.019 . ПМИД   21257317 .
  10. ^ Цудзи Т., Сугимото К., Янаи Т., Такашита Э., Мори К.Дж. (1994). «Индукция экспрессии гранулоцитарно-макрофагального колониестимулирующего фактора (GM-CSF) и гранулоцитарного колониестимулирующего фактора (G-CSF) в популяциях костного мозга и фракционированных клеток костного мозга интерлейкином 3 (IL-3): IL-3-опосредованный положительный результат обратные механизмы гранулопоэза». Факторы роста . 11 (1): 71–9. дои : 10.3109/08977199409015052 . ПМИД   7530467 .
  11. ^ Бендалл, Линда Дж.; Брэдсток, Кеннет Ф. (1 августа 2014 г.). «G-CSF: от гранулопоэтического стимулятора до агента, мобилизующего стволовые клетки костного мозга» . Обзоры цитокинов и факторов роста . Специальный выпуск: Цитокины и рецепторы цитокинов как иммунотерапевтические средства. 25 (4): 355–367. doi : 10.1016/j.cytogfr.2014.07.011 . ISSN   1359-6101 . ПМИД   25131807 .
  12. ^ Кавахара Р. (1 января 2007 г.). «xPharm: Комплексный справочник по фармакологии» . В Enna SJ, Bylund DB (ред.). Лейкопоэз . Эльзевир. стр. 1–5. ISBN  978-0-08-055232-3 . Проверено 26 января 2020 г.
  13. ^ Саммерс С., Рэнкин С.М., Кондлифф А.М., Сингх Н., Питерс А.М., Чилверс Э.Р. (август 2010 г.). «Кинетика нейтрофилов в здоровье и болезни» . Тенденции в иммунологии . 31 (8): 318–24. дои : 10.1016/j.it.2010.05.006 . ПМК   2930213 . ПМИД   20620114 .
  14. ^ Jump up to: а б с Манц М.Г., Бетчер С. (май 2014 г.). «Аварийный гранулопоэз». Обзоры природы. Иммунология . 14 (5): 302–14. дои : 10.1038/nri3660 . ПМИД   24751955 . S2CID   26683941 .
  15. ^ Лоуренс С.М., Корриден Р., Низет В. (июнь 2018 г.). «Онтогенез нейтрофила: механизмы гранулопоэза и гомеостаза» . Обзоры микробиологии и молекулярной биологии . 82 (1). дои : 10.1128/MMBR.00057-17 . ПМК   5813886 . ПМИД   29436479 .
  16. ^ Манц, Маркус Г.; Бетчер, Штеффен (май 2014 г.). «Экстренный гранулопоэз» . Обзоры природы Иммунология . 14 (5): 302–314. дои : 10.1038/nri3660 . ISSN   1474-1733 . ПМИД   24751955 . S2CID   26683941 .
  17. ^ Кондо, Мотонари; Вейджерс, Эми Дж.; Манц, Маркус Г.; Прохаска, Сьюзен С.; Шерер, Дэвид С.; Байльхак, Георг Ф.; Сидзуру, Джудит А.; Вайсман, Ирвинг Л. (апрель 2003 г.). «Биология гемопоэтических стволовых клеток и предшественников: значение для клинического применения» . Ежегодный обзор иммунологии . 21 (1): 759–806. doi : 10.1146/annurev.immunol.21.120601.141007 . ISSN   0732-0582 . ПМИД   12615892 .
  18. ^ Jump up to: а б Паудель, Сагар; Гимире, Лаксман; Джин, Лилиан; Жансонн, Дуэйн; Джеясилан, Самитамби (05 сентября 2022 г.). «Регуляция экстренного гранулопоэза при инфекции» . Границы в иммунологии . 13 . дои : 10.3389/fimmu.2022.961601 . ISSN   1664-3224 . ПМЦ   9485265 . ПМИД   36148240 .
  19. ^ Ваникова, Каролина; Милошевич, Меркьюри; Лоу-Ривер, Ирина; Буроциова, Моника; Ёкота, Асуми; Данек, Питер; Грузанович, Срджан; Чилински, Мэтьюз; Плевчинский, Дариуш; Ролена, Джейкоб; Хираи, Хидео; Рохленова, Екатерина; Альберих-Жорда, Меритчель (декабрь 2023 г.). «Гематопоэтические стволовые клетки подвергаются лимфоидному переключению на миелоидное на ранних стадиях экстренного гранулопоэза» . Журнал ЭМБО . 42 (23): е113527. дои : 10.15252/embj.2023113527 . ISSN   0261-4189 . ПМЦ   10690458 . ПМИД   37846891 .
  20. ^ Хасан, Ширин; Накви, Афсар Р.; Ризви, Асим (2018). «Транскрипционная регуляция экстренного гранулопоэза при лейкемии» . Границы в иммунологии . 9 : 481. дои : 10.3389/fimmu.2018.00481 . ISSN   1664-3224 . ПМК   5858521 . ПМИД   29593731 .
  21. ^ Сатакэ, Хидэё, Шимэ, Нобуаки; Тамура, Яо, Сатоши; Инаба, Наохиса; Тейдзи Маэкава, Тайра (1 ноября 2012 г.). «C/EBPβ участвует в амплификации ранних предшественников гранулоцитов во время «чрезвычайного» гранулопоэза, вызванного кандидемией» Журнал иммунологии . 189 (9): 4546–4555. : 10.4049 / . jimmunol.1103007   doi . ПМИД   23024276 .
  22. ^ Ху, Липин; Хуан, Вэйци; Бэй, Линг; Бройль, Лариса; Эклунд, Элизабет А. (15 марта 2018 г.). «Гаплонедостаточность TP53 спасает экстренный гранулопоэз у мышей FANCC -/-» . Журнал иммунологии . 200 (6): 2129–2139. doi : 10.4049/jimmunol.1700931 . ISSN   0022-1767 . ПМЦ   5834788 . ПМИД   29427417 .
  23. ^ Jump up to: а б Маленжер-Девлис, Берт; Метземакерс, Мике; Воутерс, Карин; Пруст, Пол; Мэттис, Патрик (13 декабря 2021 г.). «Гомеостаз нейтрофилов и неотложный гранулопоэз: пример системного ювенильного идиопатического артрита» . Границы в иммунологии . 12 . дои : 10.3389/fimmu.2021.766620 . ISSN   1664-3224 . ПМЦ   8710701 . ПМИД   34966386 .
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 2791c94f0e88ebc7cb427245f1f3e488__1723862520
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/27/88/2791c94f0e88ebc7cb427245f1f3e488.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Granulopoiesis - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)