Остеоиммунология

Остеоиммунология (όστέον, остеон от греческого «кость», immunitas от латинского «иммунитет» и λόγος, logos , от греческого «изучение») — это область, возникшая около 40 лет назад и изучающая взаимодействие между скелетной системой и иммунная система , ^[1]^[2] включающий «остеоиммунную систему». ^[3]^[4] Остеоиммунология также изучает общие компоненты и механизмы между двумя системами у позвоночных, включая лиганды, рецепторы, сигнальные молекулы и факторы транскрипции. За последнее десятилетие остеоиммунология была клинически исследована для лечения костных метастазов , ревматоидного артрита (РА), остеопороза , остеопетроза и пародонтита . Исследования в области остеоиммунологии выявляют взаимосвязь между молекулярной связью между клетками крови и структурными патологиями в организме. ^[5]

Сходства системы

Ось RANKL так и в костной ткани. - RANK - OPG (OPG означает остеопротегерин) является примером важной сигнальной системы, функционирующей как в костной ткани, ^[6] и коммуникация иммунных клеток. RANKL экспрессируется на остеобластах и активированных Т-клетках , тогда как RANK экспрессируется на остеокластах и дендритных клетках (ДК), оба из которых могут происходить из миелоидных клеток-предшественников. Поверхностный RANKL на остеобластах, а также секретируемый RANKL обеспечивают необходимые сигналы предшественникам остеокластов для дифференцировки в остеокласты. Экспрессия RANKL на активированных Т-клетках приводит к активации DC посредством связывания с RANK, экспрессируемым на DC. OPG, продуцируемый DC, представляет собой растворимый рецептор-ловушку для RANKL, который конкурентно ингибирует связывание RANKL с RANK. ^[7]

Перекрестные помехи

Полость костного мозга важна для правильного развития иммунной системы и содержит важные стволовые клетки для поддержания иммунной системы. Внутри этого пространства, как и за его пределами, цитокины, продуцируемые иммунными клетками, также оказывают важное влияние на регуляцию гомеостаза кости. Некоторые важные цитокины, вырабатываемые иммунной системой, включая RANKL, M-CSF , TNFα , IL и IFN , влияют на дифференцировку и активность остеокластов и резорбцию кости . ^[8]^[9] Такой воспалительный остеокластогенез и активацию остеокластов можно наблюдать в первичных культурах ex vivo клеток воспаленной синовиальной жидкости пациентов с обострением аутоиммунного заболевания ревматоидным артритом. ^[9]^[10]

Клиническая остеоиммунология

Клиническая остеоиммунология — это область, изучающая лечение или профилактику заболеваний костей, вызванных нарушениями иммунной системы. Аберрантная и/или длительная активация иммунной системы приводит к нарушению моделирования и ремоделирования кости. Распространенными заболеваниями, вызванными нарушением остеоиммунной системы, являются остеопороз и деструкция костей, сопровождающиеся РА, характеризующиеся высокой инфильтрацией CD4+ Т-клеток в ревматоидных суставах, в которых задействованы два механизма: один - опосредованное влияние на остеокластогенез со стороны ревматоидных синовиальных клеток в суставах, поскольку синовиальная клетки имеют предшественников остеокластов и клетки, поддерживающие остеокласты, синовиальные макрофаги высоко дифференцируются в остеокласты с помощью RANKL, высвобождаемого из клеток, поддерживающих остеокласты. ^[11]^[12] Второе - это косвенное влияние на дифференцировку и активность остеокластов за счет секреции воспалительных цитокинов, таких как IL-1 , IL-6 , TNFa , в синовиальной оболочке РА, которые усиливают передачу сигналов RANKL и, в конечном итоге, разрушают кость. Клиническим подходом к предотвращению заболеваний костей, вызванных РА, является лечение OPG и RANKL при артрите. Имеются некоторые свидетельства того, что инфекции (например, респираторные вирусные инфекции) могут снижать количество остеобластов в кости — ключевых клеток, участвующих в костеобразовании. ^[13]

См. также

Ссылки

^ Аррон-младший, Чой Ю (ноябрь 2000 г.). «Кость против иммунной системы». Природа . 408 (6812): 535–6. дои : 10.1038/35046196 . ПМИД 11117729 . S2CID 32822431 .
^ Уолш М.К., Ким Н., Кадоно Ю., Ро Дж., Ли С.И., Лоренцо Дж., Чой Ю. (2006). «Остеоиммунология: взаимодействие между иммунной системой и метаболизмом костей». Ежегодный обзор иммунологии . 24 : 33–63. doi : 10.1146/annurev.immunol.24.021605.090646 . ПМИД 16551243 .
^ Лоренцо Дж., Горовиц М., Чой Ю. (июнь 2008 г.). «Остеоиммунология: взаимодействие кости и иммунной системы» . Эндокринные обзоры . 29 (4): 403–40. дои : 10.1210/er.2007-0038 . ПМЦ 2528852 . ПМИД 18451259 .
^ Лоренцо Дж., Чой Ю. (декабрь 2005 г.). «Остеоиммунология». Иммунологические обзоры . 208 : 5–6. дои : 10.1111/j.0105-2896.2005.00340.x . ПМИД 16313336 . S2CID 221814630 .
^ Макхью КП (апрель 2008 г.). «Остеоиммунология в биологии и заболеваниях скелетных клеток». Аутоиммунитет . 41 (3): 181–2. дои : 10.1080/08916930701694808 . ПМИД 18365830 . S2CID 22159566 .
^ Заиди М (июль 2007 г.). «Ремоделирование скелета в здоровье и болезни». Природная медицина . 13 (7): 791–801. дои : 10.1038/nm1593 . ПМИД 17618270 . S2CID 26486528 .
^ Тейлл Л.Е., Бойл В.Дж., Пеннингер Дж.М. (2002). «RANK-L и RANK: Т-клетки, потеря костной массы и эволюция млекопитающих». Ежегодный обзор иммунологии . 20 : 795–823. doi : 10.1146/annurev.immunol.20.100301.064753 . ПМИД 11861618 .
^ Макиннес И.Б., Шетт Дж. (июнь 2007 г.). «Цитокины в патогенезе ревматоидного артрита». Обзоры природы. Иммунология . 7 (6): 429–42. дои : 10.1038/nri2094 . ПМИД 17525752 . S2CID 28125222 .
^ Jump up to: ^а ^б Ширази, Саджад; Равиндран, Шрирам; Купер, Линдон Ф. (9 ноября 2022 г.). «Топографически-опосредованная иммуномодуляция при остеоинтеграции; союзник или враг» . Биоматериалы . 291 : 121903. doi : 10.1016/j.bimaterials.2022.121903 . ISSN 0142-9612 . ПМЦ 10148651 . ПМИД 36410109 .
^ Грейзен С.Р., Эйнарссон Х.Б., Хвид М., Хауге Э.М., Делеран Б., Крагструп Т.В. (сентябрь 2015 г.). «Спонтанная генерация функциональных остеокластов из мононуклеарных клеток синовиальной жидкости как модель воспалительного остеокластогенеза». АПМИС . 123 (9): 779–86. дои : 10.1111/ап.12416 . ПМИД 26121915 . S2CID 46022441 .
^ Такаянаги Х., Ода Х., Ямамото С., Кавагути Х., Танака С., Нисикава Т., Косихара Ю. (ноябрь 1997 г.). «Новый механизм разрушения костей при ревматоидном артрите: синовиальные фибробласты индуцируют остеокластогенез». Связь с биохимическими и биофизическими исследованиями . 240 (2): 279–86. дои : 10.1006/bbrc.1997.7404 . ПМИД 9388467 .
^ Такаянаги Х (апрель 2007 г.). «Остеоиммунология: общие механизмы и взаимодействие между иммунной и костной системами». Обзоры природы. Иммунология . 7 (4): 292–304. дои : 10.1038/nri2062 . ПМИД 17380158 . S2CID 25695543 .
^ Молтби С., Лохрин А.Дж., Бартлетт Б., Тэй Х.Л., Уивер Дж., Поултон И.Дж. и др. (январь 2018 г.). «Остеобласты быстро удаляются из-за вирус-индуцированного системного воспаления, вызванного вирусом лимфоцитарного хориоменингита или вирусом пневмонии, вызванным заражением мышей» . Журнал иммунологии . 200 (2): 632–642. doi : 10.4049/jimmunol.1700927 . ПМК 5760340 . ПМИД 29212906 .

[1] Аррон-младший, Чой Ю (ноябрь 2000 г.). «Кость против иммунной системы». Природа . 408 (6812): 535–6. дои : 10.1038/35046196 . ПМИД 11117729 . S2CID 32822431 .

[2] Уолш М.К., Ким Н., Кадоно Ю., Ро Дж., Ли С.И., Лоренцо Дж., Чой Ю. (2006). «Остеоиммунология: взаимодействие между иммунной системой и метаболизмом костей». Ежегодный обзор иммунологии . 24 : 33–63. doi : 10.1146/annurev.immunol.24.021605.090646 . ПМИД 16551243 .

[3] Лоренцо Дж., Горовиц М., Чой Ю. (июнь 2008 г.). «Остеоиммунология: взаимодействие кости и иммунной системы» . Эндокринные обзоры . 29 (4): 403–40. дои : 10.1210/er.2007-0038 . ПМЦ 2528852 . ПМИД 18451259 .

[4] Лоренцо Дж., Чой Ю. (декабрь 2005 г.). «Остеоиммунология». Иммунологические обзоры . 208 : 5–6. дои : 10.1111/j.0105-2896.2005.00340.x . ПМИД 16313336 . S2CID 221814630 .

[5] Макхью КП (апрель 2008 г.). «Остеоиммунология в биологии и заболеваниях скелетных клеток». Аутоиммунитет . 41 (3): 181–2. дои : 10.1080/08916930701694808 . ПМИД 18365830 . S2CID 22159566 .

[6] Заиди М (июль 2007 г.). «Ремоделирование скелета в здоровье и болезни». Природная медицина . 13 (7): 791–801. дои : 10.1038/nm1593 . ПМИД 17618270 . S2CID 26486528 .

[7] Тейлл Л.Е., Бойл В.Дж., Пеннингер Дж.М. (2002). «RANK-L и RANK: Т-клетки, потеря костной массы и эволюция млекопитающих». Ежегодный обзор иммунологии . 20 : 795–823. doi : 10.1146/annurev.immunol.20.100301.064753 . ПМИД 11861618 .

[8] Макиннес И.Б., Шетт Дж. (июнь 2007 г.). «Цитокины в патогенезе ревматоидного артрита». Обзоры природы. Иммунология . 7 (6): 429–42. дои : 10.1038/nri2094 . ПМИД 17525752 . S2CID 28125222 .

[:0-9] Jump up to: ^а ^б Ширази, Саджад; Равиндран, Шрирам; Купер, Линдон Ф. (9 ноября 2022 г.). «Топографически-опосредованная иммуномодуляция при остеоинтеграции; союзник или враг» . Биоматериалы . 291 : 121903. doi : 10.1016/j.bimaterials.2022.121903 . ISSN 0142-9612 . ПМЦ 10148651 . ПМИД 36410109 .

[10] Грейзен С.Р., Эйнарссон Х.Б., Хвид М., Хауге Э.М., Делеран Б., Крагструп Т.В. (сентябрь 2015 г.). «Спонтанная генерация функциональных остеокластов из мононуклеарных клеток синовиальной жидкости как модель воспалительного остеокластогенеза». АПМИС . 123 (9): 779–86. дои : 10.1111/ап.12416 . ПМИД 26121915 . S2CID 46022441 .

[11] Такаянаги Х., Ода Х., Ямамото С., Кавагути Х., Танака С., Нисикава Т., Косихара Ю. (ноябрь 1997 г.). «Новый механизм разрушения костей при ревматоидном артрите: синовиальные фибробласты индуцируют остеокластогенез». Связь с биохимическими и биофизическими исследованиями . 240 (2): 279–86. дои : 10.1006/bbrc.1997.7404 . ПМИД 9388467 .

[12] Такаянаги Х (апрель 2007 г.). «Остеоиммунология: общие механизмы и взаимодействие между иммунной и костной системами». Обзоры природы. Иммунология . 7 (4): 292–304. дои : 10.1038/nri2062 . ПМИД 17380158 . S2CID 25695543 .

[13] Молтби С., Лохрин А.Дж., Бартлетт Б., Тэй Х.Л., Уивер Дж., Поултон И.Дж. и др. (январь 2018 г.). «Остеобласты быстро удаляются из-за вирус-индуцированного системного воспаления, вызванного вирусом лимфоцитарного хориоменингита или вирусом пневмонии, вызванным заражением мышей» . Журнал иммунологии . 200 (2): 632–642. doi : 10.4049/jimmunol.1700927 . ПМК 5760340 . ПМИД 29212906 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]