Фолликуло-звездчатая клетка
Фолликуло -звездчатые клетки (ФС) — это тип неэндокринных клеток , обнаруженных в передней доле гипофиза . [1]
Гистология и ультраструктура
[ редактировать ]Райнхарт и Фаркуар впервые обнаружили клетки FS с помощью электронной микроскопии передней доли гипофиза. Вила-Порсилье назвала эти неэндокринные клетки «фолликуло-звездчатыми» клетками в 1972 году из-за их звездчатой (звездчатой) формы и их расположения, выстилающего просвет небольших фолликулов в передней доле гипофиза. [1] В отличие от большинства клеток передней доли гипофиза, они неэндокринные и агранулярные. [2] У них есть длинные цитоплазматические отростки, которые сцепляются, образуя сетку, внутри которой находятся эндокринные клетки. [2] Обычно они имеют большое количество микроворсинок на апикальной стороне и содержат лизосомы , что свидетельствует о фагоцитарной активности. [3] Щелевые соединения можно увидеть между клетками FS и соседними эндокринными клетками, если смотреть под электронным микроскопом. [3]
Свойства ячейки
[ редактировать ]С использованием срезов гипофиза были проведены исследования, которые показали, что клетки FS организованы в трехмерные сети, которые способны взаимодействовать внутриклеточно посредством щелевыми соединениями , опосредованного распространения кальциевых волн . [4] Эксперименты с использованием двух основных линий клеток FS (TtT/GF и Tpit/F1) значительно улучшили наши знания о функциональной значимости этих клеток: было показано, что клетки FS играют роль в трех областях использования гипофиза: аутокринной /паракринной. контроль функции клеток передней доли гипофиза посредством использования цитокинов и факторов роста , внутригипофизарной связи между различными типами клеток и модуляции обратной связи воспалительного ответа. [4]
Клетки FS имеют свойства, сходные с дендритными клетками и макрофагами , что подразумевает фагоцитарную роль. [3] Клетки ФС, играющие основную роль в сдерживании нейроиммунной/эндокринной регуляции воспаления, подтверждаются данными в сочетании с изображением рецепторов C3a , C5a (которые являются основными факторами врожденной иммунной системы ), секретирующих IL-6 и MIF ( воспалительные цитокины ) и контроль высвобождения этих цитокинов посредством противовоспалительных молекул. [4] Были проведены эксперименты по оценке белковых маркеров, которые они экспрессируют, чтобы определить тип их клеток и, следовательно, точную функцию в гипофизе. Первым маркерным белком, обнаруженным в клетках FS, был S-100b , который представляет собой кальций-связывающий белок, экспрессируемый глиальными клетками . Также было обнаружено, что некоторые популяции клеток FS экспрессируют различные клеточные маркеры, включая GFAP (глиальный фибриллярный кислый белок), цитокератин, виментин и фибронектин. [2] Экспрессия белка S-100 и GFAP, по-видимому, наиболее сильна в ранних, вновь образованных клетках FS, поэтому может иметь важное значение для раннего развития клеток FS. [5] Экспрессия GFAP предполагает, что эти клетки могут иметь нейроэктодермальное происхождение. [6] тогда как кератин-положительные клетки FS обладают эпителиоподобными характеристиками. [7] Изучение экспрессии фибронектина в этих клетках позволяет предположить, что клетки FS могут помогать регулировать функцию гипофиза, взаимодействуя с клетками, секретирующими гормоны, через фибронектин. [8] Более того, поскольку клетки FS экспрессируют виментин, маркер белка промежуточных филаментов, это подтверждает теорию о том, что клетки FS могут происходить из глиальных нейроэктодермических клеток. [9]
Из-за различного набора маркеров, экспрессируемых в этих клетках, трудно определить их точный тип клеток и функцию. Новые данные показывают, что клетки гипофиза FS состоят из групп клеток с разными иммунофенотипами и не являются однородной популяцией; однако до сих пор не ясно, действительно ли эти группы клеток различны или представляют собой просто клетки на разных стадиях своего развития. [4] Было разработано несколько линий клеток FS, чтобы попытаться наблюдать за расположением и функцией этих клеток. Уровни мРНК клеток FS были исследованы с помощью микродиссекции с лазерным захватом и RT-PCR, поэтому достигнут прогресс в понимании экспрессии и функции этих неэндокринных клеток гипофиза. [2] Поскольку у них есть несколько маркеров, вполне вероятно, что эти клетки представляют собой гибрид нескольких разных типов клеток.
Щелевые соединения между эндокринными клетками и клетками FS
[ редактировать ]Хотя клетки FS не секретируют гормоны, они влияют на функциональность секретирующих гормоны эндокринных клеток через щелевые контакты . Клетки FS образуют гомологичные щелевые контакты со своими соседними аналогами, а также гетерологичные щелевые контакты с эндокринными клетками, секретирующими гормоны. [10] Щелевые контакты, существующие между соседними клетками ФС, используются для распространения кальций-опосредованных сигналов по гипофизу для координации функций возбудимых эндокринных клеток, распределенных по всей железе. Щелевые соединения эндокринных клеток-ФС, наряду с щелевыми соединениями ФС-ФС, образуют клеточную сеть, которая позволяет передавать информацию о физиологической среде вокруг гипофиза для координации его секреторной функции. [11]
Исследования на различных мелких млекопитающих показали, что на количество щелевых соединений влияют несколько факторов, таких как половое созревание, менструальный цикл и лактация. У норки наличие белка коннексина-43, который функционирует в щелевых соединениях, коррелирует с потребностью в секреции пролактина в зависимости от сезона размножения. Когда весной секреция пролактина самая высокая, наблюдается наибольшее количество щелевых контактов коннексина-43; Секреция пролактина и щелевые контакты самые низкие зимой. [1] Таким образом, демонстрируя, что сеть FS-клеток играет роль во влиянии на секрецию пролактина . Это согласуется с исследованиями на крысах, которые показали, что щелевые контакты увеличиваются во время лактации, чтобы облегчить потребность в пролактине. [3] Дополнительные исследования на крысах показали, что количество щелевых соединений увеличивается по мере созревания передней доли гипофиза, и это увеличение предотвращалось кастрацией крыс-самцов, которая предотвращала половое созревание, и восстанавливалось до нормального уровня с помощью гормональной терапии. Аналогично, щелевые соединения увеличиваются во время фаз проэструса и эструса эстрального цикла и уменьшаются на пятьдесят процентов во время диэструса. [3] Очевидно, на количество щелевых соединений влияет секреция стероидных гормонов гонадами, а клетки FS вносят вклад в петлю обратной связи гипофиз-гонады.
Функционируют как поддерживающие клетки
[ редактировать ]Утверждается, что фолликуло-звездчатые клетки (ФС) выполняют поддерживающую (опорную) функцию благодаря их расположению рядом с эндокринными (секретирующими гормоны) клетками гипофиза, что предполагает либо механическую, либо химическую поддержку – путем формирования структурной поддержки вокруг эндокринных клеток или высвобождение факторов роста и цитокинов (молекул, передающих клеточные сигналы). [1] Структурная поддержка иллюстрируется тем, что клетки FS, как известно, продуцируют ингибитор металлопротеаз , который может защищать базальную мембрану и поддерживать трехмерную структурную поддержку; а также окружающие эндокринные клетки, образующие тесный контакт для обеспечения факторов роста и цитокинов внутри гипофиза. [12]
Роль сигнальных медиаторов для эндокринных клеток гипофиза.
[ редактировать ]Оксид азота
[ редактировать ]Считается, что клетки FS играют роль в передаче сигналов эндокринным клеткам гипофиза, секретирующим гормон. Сообщается, что оксид азота (NO) является ключевым модулятором функции эндокринных клеток, и было показано, что клетки FS (и некоторые эндокринные клетки) содержат нейрональную синтазу NO , ключевой фермент, продуцирующий NO. [3] который отвечает за производство NO из L-аргинина. [13] Считается, что клетки FS модулируют выработку NO в соседних эндокринных клетках посредством паракринных механизмов.
Интерферон-гамма
[ редактировать ]Интерферон-гамма представляет собой цитокин, который ингибирует высвобождение различных гормонов передней доли гипофиза. [14] Считается, что клетки FS играют жизненно важную роль в опосредовании этого процесса. [15] Эта облегчающая роль клеток ФС была выявлена при исследовании передней доли гипофиза крыс, поскольку образцы передней доли гипофиза с небольшим количеством клеток ФС не проявляли обычных ингибирующих эффектов гамма-интерферона.
Глюкокортикоиды
[ редактировать ]Глюкокортикоид -индуцированное подавление оси гипоталамо-гипофиз-надпочечники (ГГН) имеет два компонента. Во-первых, в течение 15 минут повышенного воздействия глюкокортикоидов в передней доле гипофиза происходит снижение высвобождения предварительно образованного адренокортикотропного гормона (АКТГ). Во-вторых, глюкокортикоиды действуют на геномном уровне, подавляя трансляцию АКТГ и КРГ: этот процесс занимает 2 часа после воздействия повышенного количества глюкокортикоидов. [3]
Белок аннексин А1 (ANXA1), обнаруженный в больших количествах в передней доле гипофиза, локализуется именно в фолликуло-звездчатых клетках. [1] Помимо передней доли гипофиза, его можно обнаружить и в неэндокринных клетках гипоталамуса . Глюкокортикоиды действуют на фолликулозвездчатые клетки, увеличивая синтез ANXA1, а затем стимулируя его транслокацию на клеточную поверхность клетки FS. Эта транслокация зависит от протеинкиназы C. [3] ANXA1 впоследствии действует на кортикотрофы передней доли гипофиза, которые экспрессируют рецепторы, связанные с белком ANXA1 G, посредством паракринного механизма. Нижний путь передачи сигналов, который завершается снижением синтеза и/или высвобождения АКТГ, остается в значительной степени неизученным и, как следствие, остается плохо изученным. [3]
Взаимоотношения глюкокортикоид/фолликуло-звездчатые клетки также играют роль в выработке возбуждающего нейромедиатора глутамина . Клетки передней доли гипофиза крысы, которые содержат большие количества фермента глутаминсинтетазы, также экспрессируют белок S100, который является маркером фолликулозвездчатых клеток. После экзогенного введения глюкокортикоидов количество этих клеток увеличивается, а также увеличивается активность глутаминсинтетазы. [1] Этот фермент необходим, поскольку он позволяет ЦНС производить глютамин внутри организма. Это важно, поскольку количество глютамина, транспортируемого из периферической крови в ЦНС, не может удовлетворить потребности ЦНС в глютамине . [16]
Интерлейкин-6
[ редактировать ]Выработку цитокина интерлейкина-6 (IL-6) также можно назвать вспомогательной функцией, поскольку IL-6 является посредником во взаимодействии между эндокринной и иммунной системами. Продукция IL-6 клетками FS индуцирует выработку гормонов эндокринными клетками, которые затем могут активировать иммунную систему. [1]
Потенциальная функция стволовых клеток
[ редактировать ]В результате многочисленных исследований были получены некоторые убедительные доказательства того, что клетки ФС могут действовать как стволовые клетки гипофиза (СК). Косвенные данные, полученные на клетках коз и крыс, привели к предположению, что клетки S100β+ могут действовать как промежуточные клетки во время формирования взрослых клеток гипофиза. Тем не менее, необходимо провести дополнительные исследования, чтобы выяснить потенциальные свойства стволовых клеток FS. [17]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж г Девнат, С.; Иноуэ, К. (1 июня 2008 г.). «Взгляд на фолликуло-звездчатые клетки гипофиза» . Журнал нейроэндокринологии . 20 (6): 687–691. дои : 10.1111/j.1365-2826.2008.01716.x . ISSN 1365-2826 . ПМИД 18601690 . S2CID 25166056 .
- ^ Jump up to: а б с д Фокье, Тедди; Герино, Натали К.; МакКинни, Р. Энн; Бауэр, Карл; Моллар, Патрис (17 июля 2001 г.). «Сеть фолликуло-звездчатых клеток: путь для дальней связи в передней доле гипофиза» . Труды Национальной академии наук . 98 (15): 8891–8896. Бибкод : 2001PNAS...98.8891F . дои : 10.1073/pnas.151339598 . ISSN 0027-8424 . ПМЦ 37531 . ПМИД 11438713 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я Иноуэ, К.; Диван, EF; Такано, К.; Огава, С. (август 1999 г.). «Строение и функции фолликуло-звездчатых клеток передней доли гипофиза» . Архив гистологии и цитологии . 62 (3): 205–218. дои : 10.1679/aohc.62.205 . ISSN 0914-9465 . ПМИД 10495875 .
- ^ Jump up to: а б с д Рис, Д.А. (7 ноября 2005 г.). «Фолликуло-звездчатые клетки: что это такое?» . Эндокринные рефераты . 10 . Проверено 28 сентября 2017 г.
- ^ Хорват, Ева; Ковач, Кальман (1 января 2002 г.). «Фолликуло-звездчатые клетки гипофиза человека: тип взрослых стволовых клеток?». Ультраструктурная патология . 26 (4): 219–228. дои : 10.1080/01913120290104476 . ISSN 0191-3123 . ПМИД 12227947 . S2CID 23685490 .
- ^ Веласко, Мэн; Россманн, У.; Гамбетти, П. (март 1982 г.). «Наличие глиального фибриллярного кислого белка в гипофизе человека». Журнал невропатологии и экспериментальной неврологии . 41 (2): 150–163. дои : 10.1097/00005072-198203000-00005 . ISSN 0022-3069 . ПМИД 7062085 . S2CID 21985071 .
- ^ Шимада, Т. (февраль 1992 г.). «Иммуногистохимическая локализация кератина в передней доле гипофиза быка, козы и овцы». Исследования клеток и тканей . 267 (2): 251–260. дои : 10.1007/bf00302962 . ISSN 0302-766X . ПМИД 1376215 . S2CID 155505 .
- ^ Лю, ЮК; Танака, С.; Иноуэ, К.; Куросуми, К. (1989). «Локализация фибронектина в фолликуло-звездчатых клетках передней доли гипофиза крыс методом двойного мостика пероксидаза-антипероксидаза». Гистохимия . 92 (1): 43–45. дои : 10.1007/bf00495014 . ISSN 0301-5564 . ПМИД 2670846 . S2CID 33644735 .
- ^ Марин, Ф.; Бойя, Дж.; Лопес-Карбонелл, А. (1989). «Иммуноцитохимическая локализация виментина в звездчатых клетках (фолликуло-звездчатых клетках) дистальной части гипофиза крысы, кошки и кролика». Анатомия и эмбриология . 179 (5): 491–495. дои : 10.1007/bf00319592 . ISSN 0340-2061 . ПМИД 2471422 . S2CID 6380770 .
- ^ Моран, И.; Фонлупт, П.; Герье, А.; Труильяс, Ж.; Калле, А.; Реми, К.; Руссе, Б.; Мунари-Силем, Ю. (август 1996 г.). «Межклеточная связь в передней доле гипофиза: доказательства обмена, опосредованного щелевыми соединениями, между эндокринными клетками и фолликуло-звездчатыми клетками» . Эндокринология . 137 (8): 3356–3367. дои : 10.1210/endo.137.8.8754762 . ISSN 0013-7227 . ПМИД 8754762 .
- ^ Фокье, Т.; Герино, Северная Каролина; МакКинни, РА; Бауэр, К.; Моллард, П. (2001). «Сеть фолликуло-звездчатых клеток: путь для дальней связи в передней доле гипофиза» . ПНАС . 98 (15): 8891–8896. Бибкод : 2001PNAS...98.8891F . дои : 10.1073/pnas.151339598 . ПМЦ 37531 . PMID 11438713 – через PMC.
- ^ Иноуэ, К.; Моги, К.; Огава, С.; Томида, М.; Мияи, С. (апрель 2002 г.). «Являются ли фолликуло-звездчатые клетки передней доли гипофиза вспомогательными клетками или органоспецифическими стволовыми клетками?». Архив физиологии и биохимии . 110 (1–2): 50–53. дои : 10.1076/apab.110.1.50.911 . ISSN 1381-3455 . ПМИД 11935400 . S2CID 38521204 .
- ^ Ноулз, Р.Г.; Монкада, С. (1 марта 1994 г.). «Синтазы оксида азота у млекопитающих» . Биохимический журнал . 298 (2): 249–258. дои : 10.1042/bj2980249 . ISSN 0264-6021 . ПМЦ 1137932 . ПМИД 7510950 .
- ^ Ванкелеком, Х.; Кармелиет, П.; Хереманс, Х.; Ван Дамм, Дж.; Дейкманс, Р.; Биллио, А.; Денеф, К. (июнь 1990 г.). «Интерферон-гамма ингибирует стимулированную секрецию адренокортикотропина, пролактина и гормона роста в нормальных культурах клеток передней доли гипофиза крыс». Эндокринология . 126 (6): 2919–2926. дои : 10.1210/эндо-126-6-2919 . ISSN 0013-7227 . ПМИД 2161739 .
- ^ Ванкелеком, Х.; Андрис, М.; Биллио, А.; Денеф, К. (июнь 1992 г.). «Доказательства того, что фолликуло-звездчатые клетки опосредуют ингибирующее действие гамма-интерферона на секрецию гормонов в культурах клеток передней доли гипофиза крыс». Эндокринология . 130 (6): 3537–3546. дои : 10.1210/endo.130.6.1317788 . ISSN 0013-7227 . ПМИД 1317788 .
- ^ Альбрехт, Ян (2007). «Глютамин в центральной нервной системе: функция и дисфункция» . Границы бионауки . 12 (1): 332–43. дои : 10.2741/2067 . ПМИД 17127302 .
- ^ «КУ Левен» . perswww.kuleuven.be .