Плазматическая клетка
Плазматическая клетка | |
---|---|
![]() Микрофотография злокачественных плазматических клеток ( плазмоцитома ), многие из которых имеют характерные «ядра циферблата», которые также наблюдаются в нормальных плазматических клетках. Пятно H&E . | |
![]() Микрофотография плазматической клетки с отчетливой четкой перинуклеарной областью цитоплазмы, содержащей большое количество телец Гольджи . | |
Подробности | |
Система | Лимфатическая система |
Идентификаторы | |
латинский | плазмоцит |
МеШ | D010950 |
ТД | Х2.00.03.0.01006 |
ФМА | 70574 |
Анатомические термины микроанатомии |
Плазматические клетки , также называемые плазматическими В-клетками или эффекторными В-клетками , представляют собой лейкоциты , которые возникают в лимфоидных органах в виде В-клеток. [1] [2] и секретируют большое количество белков, называемых антителами, в ответ на представление специфических веществ, называемых антигенами . Эти антитела транспортируются из плазматических клеток плазмой крови и лимфатической системой к месту нахождения целевого антигена (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]
Структура
[ редактировать ]
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 ссылка ]
Поверхностные антигены
[ редактировать ]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
[ редактировать ]Покинув костный мозг, В-клетка действует как антигенпредставляющая клетка (АПК) и интернализует вызывающие нарушения 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, за счет отбора на способность связывать антиген с более высоким сродством. [10]
Незрелые плазматические клетки
[ редактировать ]
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] В таком состоянии клетка может находиться несколько дней, а затем либо погибнуть, либо безвозвратно дифференцироваться в зрелую, полностью дифференцированную плазматическую клетку. [12] Дифференцировка зрелых В-клеток в плазматические клетки зависит от факторов транскрипции Blimp-1 / PRDM1 , BCL6 и IRF4 . [10]
Функция
[ редактировать ]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, не требующая участия Т-клетки) может происходить в любом месте организма. [9] и приводит к образованию короткоживущих клеток, секретирующих антитела IgM. [13] Зависимые от Т-клеток процессы подразделяются на первичные и вторичные реакции: первичный ответ (это означает, что Т-клетка присутствует во время первоначального контакта В-клетки с антигеном) образует короткоживущие клетки, которые остаются в экстрамедуллярных областях. 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. [ нужна ссылка ]
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 . [ нужна ссылка ]
Долгоживущие плазматические клетки
[ редактировать ]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 В-клеток, LLPC не нуждается в повторной стимуляции антигеном для выработки антител. Человеческая популяция LLPC может быть идентифицирована как CD19. – CD38 привет CD138 + клетки. [17]
Долгосрочная выживаемость LLPC зависит от специфической среды в костном мозге, ниши выживания плазматических клеток. [18] Удаление ООО 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 новые поступления. [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 , фактор-1α, полученный из стромальных клеток , и передача сигналов через Было показано, что CD44 играет роль в выживании LLPC. [21] LLPC также можно обнаружить, в меньшей степени, в лимфоидной ткани кишечника (GALT), где они продуцируют 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 лимфоидных тканях, ассоциированных с назальной оболочкой (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 В-клеток. LLPC в костном мозге являются основным источником циркулирующих IgG у человека. [30] Несмотря на то, что продукция IgA традиционно связана с участками слизистой оболочки, некоторые плазматические клетки костного мозга также производят IgA. [31] Было обнаружено, что LLPC в костном мозге продуцирует IgM . [32]
Клиническое значение
[ редактировать ]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]
общий вариабельный иммунодефицит Считается, что возникает из-за проблемы дифференцировки лимфоцитов в плазматические клетки. Результатом является низкий уровень антител в сыворотке крови и риск инфекций. [ нужна ссылка ]
Первичный амилоидоз (АЛ) вызван отложением избыточных легких цепей иммуноглобулинов, секретируемых плазматическими клетками. [ нужна ссылка ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Учебник медицинской физиологии Гайтона и Холла, 14-е издание: раздел 6, глава 35.
- ^ «Плазменная клетка — обзор | Темы ScienceDirect» .
- ^ «Плазматка – биология» . britannica.com .
- ^ «Плазменная клетка — LabCE.com, Лаборатория непрерывного образования» . www.labce.com . Проверено 2 июня 2018 г.
- ^ Бона С., Бонилья Ф.А., Суху М. (1996). «5». Учебник иммунологии (2-е изд.). ЦРК Пресс. п. 102. ИСБН 978-3-7186-0596-5 .
- ^ 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 . ПМИД 18770841 . S2CID 19511070 .
- ^ Фригези И., Адольфссон Дж., Али М., Кристоферсен М.К., Джонссон Э., Турессон И. и др. (февраль 2014 г.). «Надежная изоляция злокачественных плазматических клеток при множественной миеломе» . Кровь . 123 (9): 1336–40. doi : 10.1182/blood-2013-09-529800 . ПМИД 24385542 .
- ^ Хоффбранд, А.В. (2011). «Глава 9 Белые клетки: лимфоциты». Основная гематология . ПАХ Мосс, Дж. Э. Петтит (6-е изд.). Молден, Массачусетс: Уайли-Блэквелл. ISBN 978-1-118-29397-3 . OCLC 768731797 .
- ^ Jump up to: а б Нойбергер М.С., Хонджо Т., Альт Ф.В. (2004). Молекулярная биология В-клеток . Амстердам: Эльзевир. стр. 189–191. ISBN 0-12-053641-2 .
- ^ Jump up to: а б Мерино Техеро, Елена; Лашгари, Дэниел; Гарсия-Валиенте, Родриго; Гао, Сюэфэн; Крауст, Фабьен; Роберт, Филип А.; Мейер-Германн, Михаэль; Мартинес, Мария Родригес; ван Хэм, С. Марике; Гикема, Джером Э.Дж.; Хофслот, Хабб; ван Кампен, Энтони 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 .
- ^ 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 .
- ^ Jump up to: а б с д и 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 .
- ^ Jump up to: а б с 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 .
- ^ Кирзенбаум А.Л. (2002). Гистология и клеточная биология: введение в патологию . Сент-Луис: Мосби. п. 275. ИСБН 0-323-01639-1 .
- ^ 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 .
- ^ 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 . ПМИД 16977339 . S2CID 23664563 .
- ^ 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 .
- ^ 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 .
- ^ 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 .
- ^ 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 .
- ^ 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, зависимых от адгезии» . Журнал иммунологии . 171 (4): 1684–90. doi : 10.4049/jimmunol.171.4.1684 . ПМИД 12902466 .
- ^ 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 .
- ^ 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 .
- ^ 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 Дж.; Липски, Питер Э. (сентябрь 2007 г.). «Устойчивая секреция иммуноглобулина долгоживущими плазматическими клетками миндалин человека» . Американский журнал патологии . 171 (3): 917–927. дои : 10.2353/ajpath.2007.070005 . ПМК 1959503 . ПМИД 17690187 .
- ^ Уард, Бертран; Макки, Томас; Боссхард, Карин; Дюруаль, Стефан; Маттес, Томас; Мьит, 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 . ПМЦ 2447926 . ПМИД 18618015 .
- ^ Лемке, А; Крафт, М; Рот, К; Ридель, Р; Ламмердинг, Д; Хаузер, А.Э. (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 .
- ^ 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 .
- ^ 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 .
- ^ 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 .
- ^ 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 .
- ^ 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 .
- ^ Боханнон С., Пауэрс Р., Сатьябхама Л., Куи А., Типтон С., Михаэли М. и др. (июнь 2016 г.). «Долгоживущие антиген-индуцированные плазматические клетки IgM демонстрируют соматические мутации и способствуют долгосрочной защите» . Природные коммуникации . 7 (1): 11826. Бибкод : 2016NatCo...711826B . дои : 10.1038/ncomms11826 . ПМЦ 4899631 . ПМИД 27270306 .
- ^ «Плазматическая клетка» в Медицинском словаре Дорланда.
- ^ 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
[ редактировать ]- Гистологическое изображение: 21001loa - Система обучения гистологии Бостонского университета.
- Гистология на wadsworth.org