Как происходит фагоцитоз эритроцитов. Механизм эритрофагии.

 

Как известно, фагоцитоз – процесс поглощения и расщепления чужеродных частиц, проникших внутрь организма – очень интенсивно происходит в кровеносном русле. В связи с этим логично предполагать, что к фагоцитозу способны клетки крови. Так как большая часть этих клеток представлена эритроцитами, то периодически звучат мнения, будто эритроциты фагоцитоз и осуществляют. Так ли это? Возможна ли у них такая функция?

 

Что такое эритроциты и способны ли они к фагоцитозу:

Эритроциты – основной пул клеток крови, они придают ей окраску, имеют вид округлых двояковыпуклых линз и содержат дыхательный пигмент – гемоглобин, переносящий кислород. Ядром эритроциты не обладают и фактически представляют собой оболочки, заполненные гемоглобином. Каких-то других выраженных органелл у них тоже нет. 

Продолжительность жизни эритроцита составляет порядка 120 дней. Эти клетки непрерывно перемещаются с током крови, разнося по телу кислород и собирая из тканей углекислый газ.

Важность их функции сочетается  с высокой скоростью обновления. Как подсчитали ученые, ежесекундно (!) костный мозг человека продуцирует свыше 2 миллионов новых эритроцитов.

 Говорят, эритроциты способны к фагоцитозу. Однако на самом деле это не так, о чем можно догадаться даже путем простых логических рассуждений. В составе красной кровяной клетки отсутствуют лизосомы, которые содержат ферменты. Следовательно, она лишена главного оружия фагоцитоза – «яда» против чужеродных частиц. Кроме того, эритроциты вообще не относятся к иммунной системе, у них совершенно иная роль в организме. 

В общем, к фагоцитозу способны клетки крови, но это точно не эритроциты. Основная роль в уничтожении агрессоров принадлежит другим форменным элементам – лейкоцитам, и в небольшой степени ею обладают тромбоциты. А эритроциты фагоцитоз не осуществляют, хотя при этом сами постоянно нуждаются в том, чтобы стать его объектами.  Как же происходит процесс «утилизации» красных кровяных клеток?

 

Как происходит фагоцитоз эритроцитов:

В организме за протекание фагоцитоза отвечает как минимум десяток разновидностей клеток. Многие из них могут участвовать  в уничтожении отживших эритроцитов, однако главным образом это виды лейкоцитов, относящиеся к ретикуло-эндотелиальной системе, прежде всего, макрофаги, выстилающие синусоидные сосуды селезенки. Вообще, селезенка служит основным местом, где  не способные к фагоцитозу эритроциты сами подвергаются этому процессу. Изредка эритрофагия происходит в других структурах системы: клетках Купфера печени, макрофагах лимфоузлов и так далее. Фагоциты, устраняющие отжившие эритроциты, также в избытке находятся в костном мозге – там, где происходит «рождение» красных кровяных клеток. 

А если человеку удалить селезенку (иногда это практикуется при ее травмах: разрыве, угрозе разрыва), то какие клетки, способные к фагоцитозу, возьмут на себя функции селезеночных макрофагов? Эту работу разделят между собой все остальные компоненты ретикуло-эндотелиальной системы. Кроме того, активируются моноциты, которые присутствуют в кровеносном русле наряду с эритроцитами. После того как все они распределят между собой обязанности по утилизации погибших компонентов крови, человек будет вполне комфортно существовать и без селезенки.  

 

Механизм эритрофагии:

Итак, мы ответили на вопрос, какие клетки способны к фагоцитозу эритроцитов. Теперь нужно рассмотреть следующее: как именно происходит загадочный процесс эритрофагии? Он и в самом деле загадочен, потому что однозначного мнения относительно данного момента нет. Вернее, мнение-то есть, но их целых три. 

Одни эксперты считают, что клетки-фагоциты способны пожирать целые, неизмененные эритроциты, и разрушение последних происходит внутриклеточно. Об этом свидетельствуют наблюдения, в которых ученые обнаруживали фагоциты, «набитые» почти целыми красными кровяными клетками.

Другие настаивают на том, что поглощению предшествует процесс частичного разрушения: из эритроцитов вымывается гемоглобин, они перестают полноценно функционировать и становятся прозрачными. Макрофаги и прочие, зафиксировав в кровотоке такие бесполезные эритроциты, нападают на них и «добивают».

Наконец, третье мнение говорит, что распад эритроцитов на отдельные глыбки (гемолиз) происходит в крови, а фагоциты просто находят их остатки в виде «мусора» и убирают его.

Возможно, право на существование имеют все три предположения.

Каким бы образом ни протекали процессы образования и уничтожения эритроцитов, важно, чтобы они происходило своевременно и полноценно. В этом может помочь препарат Трансфер Фактор. Средство представляет собой продукты фагоцитоза, происходящего в животных клетках (он добывается из молозива коров и яичного желтка). Таблетки содержат информационные молекулы, обладающие способностью обучать иммунную систему правильной работе и через этот механизм оказывать положительное влияние на все протекающие в нашем теле процессы. Это значит, что препарат повышает эффективность фагоцитоза эритроцитов и кроветворения, баланс между протеканием которых очень важен для сохранения здоровья. 

Фагоциты уничтожают неполноценные клетки крови

Кровь

КРОВЬ, жидкая соединительная ткань, циркулирующая в кровеносной системе позвоночных животных и человека. Состоит из жидкого межклеточного вещества (плазмы) и взвешенных в нём клеток (форменных элементов). Основные функции крови: дыхательная (перенос кислорода из лёгких к тканям и углекислого газа от тканей к лёгким), питательная и выделительная (перенос питательных веществ к тканям и удаление продуктов обмена веществ), регуляторная (перенос гормонов, поддержание гомеостаза, терморегуляции), защитная (участие в иммунных реакциях).

Объём крови у взрослого человека в среднем 5 л (у мужчин) и ок. 4 л (у женщин). Жидкая часть (плазма) составляет 55 % общего объёма крови; содержит до 90 % воды, 7–8 % белка, остальные 2–3 % – минеральные соли, глюкоза, липиды, гормоны, ферменты, витамины и др. Соли плазмы участвуют в поддержании осмотического давления и постоянного уровня рН. При большой потере крови в клинике используют физиологический раствор – водный раствор солей, соответствующий по концентрации плазме. Белки плазмы выполняют различные функции: альбумины транспортируют гормоны, витамины и др.; ферменты – биологические катализаторы; глобулины осуществляют транспорт меди, железа; иммуноглобулины (

антитела) выполняют защитные функции; фибриноген является основой системы свёртывания крови. Плазма, лишённая фибриногена, называется сывороткой крови.

Форменные элементы крови (эритроциты, лейкоциты, тромбоциты и др.) составляют 45 % общего её объёма; у взрослого человека формируются и развиваются из немногочисленных стволовых клеток костного мозга (см. Кроветворение).

Эритроциты (красные кровяные клетки) представляют собой безъядерные клетки диам. 7,5 мкм, имеющие форму двояковогнутого диска. Содержат дыхательный пигмент –

гемоглобин, обеспечивающий газообмен клеток. В 1 мм3 крови в норме содержится 3,9–5,0 млн. эритроцитов.

Лейкоциты (белые кровяные клетки) бесцветны, имеют ядро, способны активно передвигаться и проникать сквозь стенки капилляров. Морфологически и физиологически лейкоциты очень неоднородны. По структуре подразделяются на зернистые (гранулоциты) и незернистые (агранулоциты). К зернистым относятся нейтрофилы, эозинофилы, базофилы, тучные клетки; к незернистым – лимфоциты, моноциты.

Каждому типу зернистых лейкоцитов свойственны определённые функции. Нейтрофилы (составляют 50–70 % общего числа лейкоцитов) играют главную роль при врождённом иммунитете (участвуют в острых воспалительных реакциях), способны к фагоцитозу, основные компоненты гноя. Эозинофилы (1–3 %) также способны к фагоцитозу, участвуют в защите от паразитарных организмов. Базофилы (ок. 1 %) не способны к фагоцитозу, играют основную роль при аллергических реакциях. Тучные клетки (в крови находятся их предшественники, которые, оседая в различных тканях, становятся тучными клетками) играют важную роль в развитии

аллергии, выделяя гистамин (производное гистадина – аминокислоты, входящей в состав белков крови; вызывает расширение кровеносных сосудов, сокращение гладкой мускулатуры).

Незернистые клетки – лимфоциты (20–40 %) обеспечивают иммунный ответ, т. е участвуют в распознавании «своей» и «чужой» субстанций, специфически направленно уничтожают или нейтрализуют чужеродный агент (антиген), после контакта с которым остаётся иммунологическая память, когда при повторной встрече с этим же агентом развитие иммунного ответа наступает быстрее и эффективнее (специфический иммунитет). Лимфоциты морфологически однотипны, но различаются по функциям и белковым маркёрам на их клеточной мембране. Это В-лимфоциты, Т-лимфоциты и натуральные киллеры (NK-клетки). В-лимфоциты дифференцируются в плазматиче-ские клетки, производящие

антитела, и в В-клетки памяти. Т-лимфоциты окончательно специализируются в вилочковой железе, после чего выполняют функции цитотоксиче-ских Т-лимфоцитов и Т-хелперов (Т-помощников). Т-лимфоциты участвуют в защитных реакциях при иммунодефицитах, онкологических, аутоиммунных, вирусных заболеваниях; Т-хелперы после распознавания антигена дают сигнал В-лимфоцитам для их дальнейшей дифференцировки в плазматические клетки. Т-лимфоциты после контакта с антигенами дифференцируются в Т-клетки памяти. NK-клетки – небольшая группа лимфоцитов, на своей мембране не несут белковых маркёров, и их основная функция – уничтожение опухолевых клеток. В 1 мм3 крови в норме содержится 4–9 тыс. лейкоцитов.

Моноциты (1–6 %) циркулируют в крови 8 ч и, оседая в тканях, становятся макрофагами; основные функции – фагоцитоз, секреция цитокинов и др. факторов, участвующих в кроветворении, воспалительных реакциях, иммунном ответе.

Тромбоциты (кровяные пластинки) – клетки овальной формы диам. 3–4 мкм. Способны склеиваться между собой и приклеиваться к сосудистой стенке. При повреждении кровеносных сосудов участвуют в образовании тромба, который закрывает просвет сосуда, останавливая кровотечение. В 1 мм3 крови в норме содержится 180–320 тыс. тромбоцитов.

По иммуногенетическим свойствам различают 4 группы крови: 0(I), А(II), B(III), AB(IV). Группа крови определена генетически и не изменяется в течение всей жизни. Учитывается при переливании крови, т. к. несовместиместь по антигенным маркёрам эритроцитов и сывороточным антителам может привести к летальному исходу.

Лейкоциты — урок. Биология, Человек (8 класс).

Лейкоциты —белые ядросодержащие клетки крови. В \(1\) мм³ крови содержится обычно \(4\)–\(9\) тыс. лейкоцитов, но при некоторых болезнях их количество может заметно увеличиваться.

 

Основная функция белых кровяных клеток —

защита организма от разных чужеродных объектов.

 

Продолжительность жизни этих клеток разная, но в среднем они живут всего несколько дней. Разрушение лейкоцитов происходит в селезёнке.

 

 

Известно несколько видов лейкоцитов. Они отличаются особенностями строения и выполняемыми функциями.

Часть лейкоцитов может захватывать и уничтожать различные чужеродные частицы. Лейкоциты способны к активному амебоидному движению и могут переходить через стенку капилляров и проникать в ткани, где они поглощают и переваривают чужеродные частицы. Лейкоциты также защищают от переродившихся раковых клеток.

 

 

Способность лейкоцитов захватывать чужеродные частицы впервые была обнаружена русским учёным Ильёй Ильичом Мечниковым (создателем фагоцитарной теории иммунитета). И. И. Мечников назвал открытое

явление фагоцитозом, а способные к фагоцитозу лейкоциты — фагоцитами («пожирателями»).

Фагоцитоз — поглощение твёрдых частиц пищи клеткой.

Если чужеродных тел проникло в организм очень много, то фагоциты, поглощая их, сильно увеличиваются в размерах и в конце концов разрушаются. При этом освобождаются вещества, вызывающие местную воспалительную реакцию, которая сопровождается отёком, повышением температуры и покраснением поражённого участка. Эти вещества также привлекают новые лейкоциты к месту внедрения чужеродных тел. Гной, который образуется в тканях при воспалении, — это скопление погибших лейкоцитов.

 

Другие лейкоциты (лимфоциты) вырабатывают особые белки (антитела), которые распознают и связывают (обезвреживают) чужеродные клетки и вырабатываемые ими вредные для организма вещества (токсины). Чужеродные частицы теряют свои вредоносные способности и болезнь не развивается.

 

Образование антител происходит с участием особого вида лейкоцитов, встречающихся не только в крови, но и в лимфе. Поэтому их называют лимфоцитами.

  

Т–лимфоциты способны связываться с антигенами чужеродных частиц и вызывать их разрушение. В–лимфоциты выделяют химические вещества — антитела. Антитела, присоединяясь к антигенам, ускоряют их захват фагоцитами, либо приводят к химическому разрушению или склеиванию и осаждению антигенов.

 

 

Обычно антитела действуют против возбудителя одного заболевания (например, против возбудителя кори). Наличие в крови антител к возбудителю определённой болезни создаёт невосприимчивость организма к повторным заболеваниям этой болезнью.

 

Именно благодаря B-лимфоцитам (клеткам памяти при иммунном ответе) у человека появляется иммунитет к перенесённым заболеваниям (единожды проконтактировав с болезнетворным агентом (бактерией, вирусом, химическим соединением), эти клетки запоминают агент и приспосабливаются к его устранению). И именно благодаря им возможен эффект от вакцинации (прививок).

 

При нарушении образования лимфоцитов человек лишается защиты от инфекции.

Источники:

http://festival.1september.ru/articles/588083/

http://www.tiensmed.ru/news/eritrociti1.html

http://www.rlsnet.ru/books_book_id_2_page_38.htm

О способности к фагоцитозу и фагоцитарной активности ядерных эритроцитов холоднокровных (на примере Rana ridibunda и Cyprinus carpio) Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

УДК 591-111-7

О СПОСОБНОСТИ К ФАГОЦИТОЗУ И ФАГОЦИТАРНОЙ АКТИВНОСТИ ЯДЕРНЫХ ЭРИТРОЦИТОВ ХОЛОДНОКРОВНЫХ (НА ПРИМЕРЕ RANA RIDIBUNDA И CYPRINUS CARPIO)

ABOUT ABILITY TO PHAGOCYTOSIS AND PHAGOCYTIC ACTIVITY IN POIKILOTHERM ANIMALS’ NUCLEAR ERYTHROCYTES (WITH REFERENCE TO RANA RIDIBUNDA AND CYPRINUS CARPIO)

С.Д. Чернявских 1, До Хыу Кует 1, И.С. Буковцова 1, Во Ван Тхань 1 2 S.D. Chernyavskikh 1, Do Huu Quyet 1, I.S. Bukovtsova 1, Vo Van Thanh 1 2

1 Белгородский государственный национальный исследовательский университет, Россия, 308015, г. Белгород,

ул. Победы, 85

2 Педагогический университет г. Хошимина, Вьетнам, 70000, г. Хошимин, район 5, квартал 4,

ул. Ан Зыонг Выонг, 280

1 Belgorod State National Research University, 85 Pobedy St, Belgorod, 308015, Russia 2 Ho Chi Minh city University of Education, 280 An Duong Vuong St, Ward 4, Dist. 5, Ho Chi Minh City, 70000, Vietnam

E-mail: [email protected]

Аннотация. Методами растровой электронной и световой микроскопии выявлена способность ядерных эритроцитов холоднокровных к фагоцитозу микроорганизмов. Установлена более высокая фагоцитарная активность красных клеток крови лягушки озерной к Saccaromyces cerevisiae по сравнению с Bacillus subtilis и Clostridium pasteurianum. Показано, что фагоцитарный индекс и фагоцитарное число в отношении дрожжевых клеток у ядерных эритроцитов Rana ridibunda выше, чем у Cyprinus carpio.

Resume. By scanning electron and light microscopy, the ability of nuclear erythrocytes to phagocytose microorganisms in poikilotherms was revealed. It’s been established the highest ability of Rana ridibunda red blood cells to phagocytose Saccaromyces cerevisiae in comparison with Bacillus subtilis and Clostridium pasteurianum. It’s been shown that phagocytic index and phagocytic number of digested yeast cells is higher for nuclear red blood cells of Rana ridibunda than Cyprinus carpio.

Ключевые слова: ядерные эритроциты, адгезия, поглощение, фагоцитоз, фагоцитарная активность.

Key words: nuclear red blood cells, adhesion, absorption, phagocytosis, phagocytic activity.

Введение

Согласно представлениям общей и эволюционной физиологии, распределение функций между клетками крови сводится к тому, что эритроциты обеспечивают транспорт кислорода, а лейкоциты играют защитную роль [Заварзин, 1953; Исабаева, Пономарева, 1981; Иржак, 1983; Ерюхин и др., 1989; Федорова, 2001]. Неспецифическая защита против чужеродных агентов осуществляется фагоцитирующими клетками — макрофагами и полиморфноядерными лейкоцитами [Friemel, Brock, 1986].

Для реализации фагоцитарной функции у белых клеток крови имеется мембранный резерв, заложенный в складчатости плазмалеммы [Головко, 2010]. Резерв плазмалеммы используется макро- и микрофагами на образование фагосом, формирование псевдоподий при амёбоидном движении [Каппуччинелли, 1982; Bagge, Braide, 1982; Gennis, 1989] и другие функции.

Одним из основных этапов фагоцитарного процесса является миграция фагоцитов [Ерюхин и др., 1989; Федорова, Левин, 2001; Fedorova et al., 2008]. В литературе имеется немало работ, посвященных оценке локомоционной активности белых клеток крови [Маянский, Маянский, 1983; Козинец и др., 2001]. Изучены особенности спонтанной и стимулированной разными веществами миграции лейкоцитов при изменённых и патологических состояниях организма [Федорова, Левин,

2001]. При этом важную роль при движении клеток вышеназванного пула играет перестройка структурных компонентов актинового цитоскелета [Fulton, 1983; Bennett, Baines, 2001; Землянских, Денисова, 2009].

Исследованиями С.И. Головко [2010] и M.Z. Fedorova et al. [2012] установлено, что у ядерных эритроцитов сазана и лягушки также имеется мембранный резерв. Выявлена способность красных клеток крови холоднокровных к спонтанным локомоциям [Чернявских и др., 2011]. Методом конфокальной лазерной сканирующей микроскопии определены изменения пространственной организации актиновых филаментов у ядерных эритроцитов при миграции. Показано, что во время движения реорганизация микрофиламентов цитоскелета у красных клеток крови рыб и лягушек сходна с аналогичными процессами белых клеток [Chernyavskikh et al., 2012]. Исходя из вышеизложенного, сделано предположение, что ядерные эритроциты холоднокровных являются способными к фагоцитозу клетками.

Целью работы было определение способности к фагоцитозу и оценка фагоцитарной активности ядерных эритроцитов холоднокровных (на примере Cyprinus carpio и Rana ridibunda).

Объекты и методы исследования

В работе использовали периферическую кровь, взятую у наркотизированных эфиром сазана (C. carpio) (30 особей) и лягушки озёрной (R. ridibunda) (30 особей). Объектами исследования служили ядерные эритроциты. Забор крови у сазана осуществляли из хвостовой вены, у лягушки — из сердца. В качестве антикоагулянта использовали гепарин (10 ед./мл).

Полученную кровь центрифугировали 4 мин. при 400 g, удаляли плазму и лейкоциты. Эритроциты разбавляли изотоническим раствором NaCl (0.8% для сазана и 0.6% для лягушки) в соотношении 1:200.

Суспензию красных клеток крови с объектами фагоцитарной реакции (1:50) помещали в пробирки и инкубировали при комнатной температуре в течение 15 мин. В качестве объектов фагоцитоза использовали микроорганизмы: бактерии Bacillus subtilis и Clostridium pasteurianum, а также грибы Saccaromyces cerevisiae [Воробьев, 2001; Глик, Пастернак, 2002; Сиротин, 2004].

Методом растровой электронной микроскопии (РЭМ) определяли адгезию микроорганизмов к ядерным эритроцитам. Полученные суспензии наносили на стеклянные подложки с углеродным напылением. Оценку поверхности клеток крови и объектов фагоцитоза проводили на сканирующем электронном микроскопе Quanta 200 в режиме низкого вакуума.

Методом световой микроскопии определяли способность ядерных эритроцитов к поглощению и перевариванию микроорганизмов. С этой целью по окончании инкубации на стеклянные подложки наносили полученные суспензии (высота слоя составляла около 1 мм) и высушивали на воздухе в течение 45-60 мин. Клетки с микроорганизмами фиксировали метанолом и окрашивали азур-эозином по Романовскому.

Для оценки фагоцитарной активности эритроцитов на полученных препаратах подсчитывали процент фагоцитирующих клеток (фагоцитарный индекс) и среднее число поглощенных частиц (фагоцитарное число) [Меньшиков, Бедулева, 2001]. При подсчете использовали объектив с увеличением х100.

Полученные результаты обрабатывали методами вариационной статистики с использованием специальных программ на персональном компьютере. Достоверность различий определяли по t-критерию Стъюдента.

Результаты исследования

Методом РЭМ выявлены адгезионные контакты микроорганизмов (S. cerevisiae, C. pasteurianum и B. subtilis) с ядерными эритроцитами C. carpio и R. ridibunda. На рисунке 1 показана адгезия S. cerevisiae к красной клетке крови сазана.

Рис. 1. Электронная микрофотография адгезирующего к Saccaromyces cerevisiae эритроцита сазана: 1 — эритроцит, 2 — S. cerevisiae Fig. 1. Electron micrograph of adhering to the Saccharomyces cerevisiae carp erythrocyte:

1 — erythrocyte, 2 — S. cerevisiae

Методом световой микроскопии установлено, что ядерные эритроциты сазана и лягушки способны не только к адгезии, но и к поглощению, а также перевариванию микроорганизмов (рис. 2 а-в, 3).

Рис. 2. Фагоцитоз Saccaromyces cerevisiae эритроцитами сазана (увеличение xioo): 1 — эритроцит; 2 — S. cerevisiae; 3 — образование фагосомы; 4 — фагосома; 5 — частично

переваренные объекты фагоцитоза Fig. 2. Phagocytosis of Saccaromyces cerevisiae by carp’s erythrocytes (zoom xioo): 1 — erythrocytes; 2 — S. cerevisiae; 3 — phagosome formation; 4 — phagosome; 5 — partially

digested sites of phagocytosis

Рис. 3. Фагоцитоз Saccaromyces cerevisiae эритроцитом и лейкоцитом лягушки:

1 — эритроцит; 2 — лейкоцит; 3 — S. cerevisiae Fig. 3. Phagocytosis of Saccaromyces cerevisiae by frog’s erythrocytes and leukocytes: 1 — erythrocyte; 2 — leukocyte; 3 — S. cerevisiae

Мембрана эритроцита C. carpio в месте контакта с S. cerevisiae втягивается и объект погружается вглубь клетки (см. рис. 2а). Этот процесс соответствует началу стадии поглощения, так как непрерывность плазматической мембраны над инвагина-ционным каналом еще не восстановлена. Показано образование обособленной от наружной мембраны вакуоли, содержащей фагоцитированную частицу (см. рис. 2в).

У эритроцита лягушки также происходит образование фагоцитарной вакуоли (см. рис. 3). В цитоплазме некоторых эритроцитов выявляются мелкие частицы (см. рис. 2б).

В таблице представлены результаты фагоцитарной активности ядерных эритроцитов подопытных холоднокровных.

Таблица

Фагоцитарная активность ядерных эритроцитов Cyprinus carpio и Rana ridibunda

Table

Phagocytic activity of nuclear erythrocytes in Cyprinus carpio and Rana ridibunda

Вид животного Изучаемый показатель, ед. изм. Объект фагоцитоза

Clostridium pasteurianum Saccaromyces cerevisiae Bacillus subtilis

Cyprinus carpio Фагоцитарный индекс, % 33-60±i.76 38.66±i.85 32.50±2.50

Фагоцитарное число, отн. ед. i.04±0.03 i.i0±0.02 i.06±0.03

Rana ridibunda Фагоцитарный индекс, % 34-50±i.64 49-75±2.39 а, б 36.00±2.00 в

Фагоцитарное число, отн. ед. i.0i±0.04 i.24±0.02 а, б i.0i±0.02 в

Примечание: а — статистически достоверные различия по сравнению с Cyprinus carpio; б — статистически достоверные различия по сравнению с Clostridium pasteurianum; в -статистически достоверные различия по сравнению с Bacillus subtilis (p<0.05).

При сравнительном анализе полученных данных установлено, что эритроциты Я. ridibunda наиболее активно поглощают 5. еетеутае. Фагоцитарный индекс красных

клеток крови лягушек в отношении C. pasteurianum и B. subtilis ниже на 30.7 и 27.6%, фагоцитарное число — на 18.5 и 18.5% по сравнению с дрожжевыми клетками. В свою очередь, у сазана по сравнению с лягушкой процент фагоцитирующих эритроцитов в отношении S. cerevisiae ниже на 22.3, среднее число поглощенных частиц — на 11.3%.

Обсуждение результатов

Выявленные методом РЭМ реакции рецепции объекта с плазмалеммой, согласно И.И. Мечникову [1954], соответствуют стадии аттракции, т. е. тесного сближения фагоцитирующей клетки и располагающегося на ее поверхности объекта фагоцитоза. В более поздних исследованиях вышеуказанные явления относят к стадии адсорбции, которая характеризуется специфическим взаимодействием частицы с рецептором или электростатической или хемотаксической аттракцией [Алов и др., 1969; Федорова, 2001].

Образование фагоцитарной вакуоли у эритроцита лягушки (см. рис. 3), связано с транслокацией плазматической мембраны в соответствии с размером и формой поглощаемой частицы [Федорова, Левин, 2001]. Выявленные в цитоплазме некоторых эритроцитов мелкие частицы (см. рис. 2б), предположительно могут быть частично переваренными объектами фагоцитоза [Галактионов, 2005].

Таким образом, начавшаяся при адгезионном контакте чужеродной частицы и фагоцита активация плазматической мембраны завершается процессом поглощения микроорганизма и его перевариванием, что доказывает способность ядерных эритроцитов холоднокровных к фагоцитозу.

Более высокая фагоцитарная активность к дрожжевым клеткам у эритроцитов лягушки по сравнению с красными клетками крови сазана может быть связана, во-первых, с наличием у Земноводных видового иммунитета, так как основными местами обитания дрожжевых клеток является почва, поверхность плодов и листьев и в меньшей степени — природные воды [Воробьев и др., 2001; Глик, Пастернак, 2002], являющиеся средой обитания рыб. Во-вторых, ядерные эритроциты лягушки — более крупные клетки [Головко, 2010] с большим мембранным резервом [Fedorova et al., 2012], который, как было сказано выше, может использоваться фагоцитами на образование фагосом.

Известно, что взаимодействие между фагоцитом и объектом фагоцитоза имеет гидрофобный характер [Меньшиков, Бедулева, 2001]. Поэтому некоторые микроорганизмы, к числу которых относятся C. pasteurianum и B. subtilis, в качестве механизма защиты имеют полисахаридную капсулу [Лысак, 2005], которая снижает гидрофобность и эффективность адгезии [Меньшиков, Бедулева, 2001]. Этим может быть обусловлена более низкая фагоцитарная активность ядерных эритроцитов лягушки к бактериям по сравнению с дрожжевыми клетками.

Выводы

1. Ядерные эритроциты холоднокровных животных, в частности Cyprinus carpio и Rana ridibunda, являются способными к фагоцитозу клетками.

2. Фагоцитарная активность красных клеток крови лягушки озерной выше к Saccaromyces cerevisiae по сравнению с Bacillus subtilis и Clostridium pasteurianum.

3. Фагоцитарный индекс и фагоцитарное число в отношении дрожжевых клеток у ядерных эритроцитов R. ridibunda выше, чем у C. carpio.

Список литературы References

1. Алов И.А., Брауде А.И., Аспиз М.Е. 1969. Основы функциональной морфологии клетки. М., Медицина, 344.

Alov I.A., Braude A.I., Aspiz M.E. 1969. Osnovy funkcional’noj morfologii kletki [Basics of functional morphology of cells]. Moscow, Medicina, 344. (in Russian)

2. Воробьев А.А., Кривошеник Ю.С., Быков А.С. 2001. Основы микробиологии, вирусологии и иммунологии. М., Мастерство, 221.

Vorob’ev A.A., Krivoshenik Ju.S., Bykov A.S. 2001. Osnovy mikrobiologii, virusologii i immunologii [Fundamentals of Microbiology, Virology and Immunology]. Moscow, Masterstvo, 221. (in Russian)

3. Галактионов В.Г. 2005. Эволюционная иммунология. М., Академкнига, 408.

Galaktionov V.G. 2005. Jevoljucionnaja immunologija [Evolutionary immunology]. Moscow,

Akademkniga, 408. (in Russian)

4. Глик Б., Пастернак Д. 2002. Молекулярная биотехнология. М., Мир, 585.

Glik B., Pasternak D. 2002. Molekuljarnaja biotehnologija [Molecular biotechnology]. Moscow, Mir, 585. (in Russian)

5. Головко С.И. 2010. Сравнительная характеристика мембранного резерва ядерных клеток крови позвоночных животных. Дис. … канд. биол. наук. Ярославль, ЯГПУ, 120 с.

Golovko S.I. 2010. Sravnitel’naja harakteristika membrannogo rezerva jadernyh kletok krovi pozvonochnyh zhivotnyh [Comparative characteristics of the membrane reserve in nuclear blood cells of vertebrates]. Dis. … cand. biol. scienes. Jaroslavl’, JaGPU, 120. (in Russian)

6. Ерюхин И.А., Белый В.Я., Вагнер В.К. 1989. Воспаление как общебиологическая реакция: на основе модели острого перитонита. Л., Наука, 262.

Erjuhin I.A., Belyj V.Ja., Vagner V.K. 1989. Vospalenie kak obshhebiologicheskaja reakcija: na osnove modeli ostrogo peritonita [Inflammation as a general biological reaction: based on the model of acute peritonitis]. Leningrad, Nauka, 262. (in Russian)

7. Заварзин А.А. 1953. Очерки эволюционной гистологии крови и соединительной ткани. Избранные труды. Л., Изд-во АН СССР, 717.

Zavarzin A.A. 1953. Ocherki jevoljucionnoj gistologii krovi i soedinitel’noj tkani. Izbrannye trudy [Essays in Evolutionary histology of blood and connective tissue]. Leningrad, AN SSSR, 717. (in Russian)

8. Землянских Н.Г., Денисова О.Н. 2009. Изменения в мембранно-цитоскелетном комплексе эритроцитов, индуцированные диметилсульфоксидом, полиэтиленгликолем и низкой температурой. Биофизика, 54 (4): 693-703.

Zemlianskikh N.G., Denisova O.N. 2009. Changes in erythrocyte membrane-cytoskeleton complex, induced by dimethyl sulfoxide, polyethylene glycol, and low temperature. Biofizika [Biophysics], 54 (4): 693-703. (in Russian)

9. Иржак Л.И. 1983. Эволюция системы крови. В кн.: Руководство по физиологии. Эволюционная физиология. Ч. 2. Л., Наука: 262-300.

Irzhak L.I. 1983. Evolution of the blood system. In: Rukovodstvo po fiziologii. Ch. 2. Jevoljucionnaja fiziologija [Guide on Physiology. P. 2. Evolutionary physiology]. Leningrad, Nauka: 262 -300. (in Russian)

10. Исабаева В.А., Пономарева Т.А. 1981. Кровь и её функции в адаптации. В кн.: Экологическая физиология животных. Ч. 2. Физиологические системы в процессе адаптации и факторы среды обитания. Л.,: 5-67.

Isabaeva V.A., Ponomareva T.A. 1981. The blood and its functions in the adaptation. In: Jekologicheskaja fiziologija zhivotnyh. Ch. 2. Fiziologicheskie sistemy v processe adaptacii i faktory sredy obitanija [Environmental physiology of animals. P. 2. Physiological systems in the process of adaptation and environmental factors]. Leningrad: 5-67. (in Russian)

11. Каппуччинелли П. 1982. Подвижность живых клеток. М., Мир, 126.

Kappuchchinelli P. 1982. Podvizhnost’ zhivyh kletok [Mobility of living cells]. Moscow, Mir,

126. (in Russian)

12. Козинец Г.И. и др. 2001. Кровь и инфекция. М., Триада-фарм, 456.

Kozinec G.I. i dr. 2001. Krov’ i infekcija [Blood and infection]. Moscow, Triada-farm, 456. (in Russian)

13. Лысак В.В. 2005. Микробиология. Мн., БГУ, 261.

Lysak V.V. 2005. Mikrobiologija [Microbiology]. Minsk, BGU, 261. (in Russian)

14. Маянский А.Н., Маянский Д.Н. 1983. Очерки о нейтрофиле и макрофаге. Новосибирск, Наука, 256.

Majanskij A.N., Majanskij D.N. 1983. Ocherki o nejtrofile i makrofage [Essays on neutrophils and macrophages]. Novosibirsk, Nauka, 256. (in Russian)

15. Меньшиков И.В., Бедулева Л.В. 2001. Основы иммунологии. Лабораторный практикум. Ижевск, 136.

Men’shikov I.V., Beduleva L.V. 2001. Osnovy immunologii. Laboratornyj praktikum [Fundamentals of Immunology. Laboratory practical work]. Izhevsk, 136. (in Russian)

16. Мечников И.И. 1954. Лекции по сравнительной патологии воспаления. М.

Mechnikov I.I. 1954. Lekcii po sravnitel’noj patologii vospalenija [Lectures in comparative pathology of inflammation]. Moscow. (in Russian)

17. Сиротин А.А. 2004. Практикум по микробиологии. Белгород, Изд-во БелГУ, 78. Sirotin A.A. 2004. Praktikum po mikrobiologii [Practical work on microbiology]. Belgorod,

Izd-vo BelGU, 78. (in Russian)

18. Федорова М.З. 2001. Реактивность лейкоцитов крови при различных функциональных нарушениях. Автореф. дис. … канд. биол. наук. Ярославль, 68.

Fedorova M.Z. 2001. Reaktivnost’ lejkocitov krovi pri razlichnyh funkcional’nyh narushenijah [The reactivity of leukocytes in various functional disorders]. Abstract. dis. … cand. biol. sciences. Jaroslavl’, 68. (in Russian)

19. Федорова М.З., Левин В.Н. 2001. Спонтанная миграция нейтрофилов крови в смешанной популяции лейкоцитов и ее изменения под влиянием веществ аутоплазмы при различных функциональных состояниях организма. Клиническая лабораторная диагностика, 5:16-19.

Fedorova M.Z., Levin V.N. 2001. Spontaneous migration of neutrophils in the mixed population of white blood cells and its changes under the influence of substances of autoplasma at various functional conditions of the organism. Klinicheskaja laboratornaja diagnostika [Clinical Laboratory Diagnostics], 5: 16-19. (in Russian)

20. Чернявских С.Д., Федорова М.З., Кует Д.Х., Тхань В.В., Забиняков Н.А. 2011. Миграционная активность гемоцитов позвоночных животных при различной температуре. Научные ведомости БелГУ. Естественные науки, 14 (3): 150-154.

Chernyavskikh S.D., Fedorova M.Z., Do Huu Quyet, Vo Van Thanh, Zabinyakov N.A. 2011. Migration activity of blood cells of vertebrate animals at different temperatures. Nauchnye vedomosti BelGU. Estestvennye nauki [Belgorod State University Scientific Bulletin. Natural sciences], 14 (3): 150-154. (in Russian)

21. Bagge U., Braide M. 1982. Leukocyte plugging of capillaries in vivo. In: White Blood Cells. Morphology and Rheology as Related to Function. The Hague, Martinus Nijhoff: 89-94.

22. Bennett V., Baines A.J. 2001. Spectrin and ankyrin-based pathways: metazoan inventions for integrating cells into tissues. Physiological Reviews, 81 (3): 1353-1392.

23. Fedorova M.Z. et al. 2008. Comparative evaluation of the locomotion activity of vertebrates’ blood cells. Biological motility. Achievements and perspectives, Pushchino, 212-213.

24. Fedorova M.Z., Golovko S.I., Chernyavskikh S.D. 2012. Comparative evaluation of morphofunctional organization of vertebrate nuclear blood cells. Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology, 48 (2): 177-181.

24. Friemel H., Brock J. 1976. Grundlagen der Immunologie. Academic-Verlag, Berlin, 177.

25. Fulton A. B. 1984. The Cytoskeleton: Cellular Architecture and Choreography. Springer,

80.

26. Gennis R.B. 1989. Biomembranes, Molecular structure and function. Springer Verlag, New York, 533.

27. Chernyavskikh S.D., Fedorova M.Z., Vo Van Thanh, Do Huu Quyet. 2012. Reorganization of actin cytoskeleton of nuclear erythrocytes and leukocytes in fish, frogs, and birds during migration. Cell and Tissue Biology, 54 (5): 412-416.

Клетки крови — материалы для подготовки к ЕГЭ по биологии

Автор статьи — Л.В. Окольнова.

Кровь — соединительная ткань. Это означает, что в ней много межклеточоного вещества.

Жидкая часть крови называется плазма.
Состав:
— вода
— белки (6-8%)
— низкомолекулярные органические вещества
— минеральные вещества

Эритроциты

Клетки, отвечающие за перенос кислорода. Именно поэтому такая форма и нет ядра — все для увеличения площади поверхности.

В легких эритроциты связываются с кислородом, образуя оксигемоглобин — поэтому кровь артерий имеет такой яркий красный цвет.

Доставив кислород к клеткам тела, эритроциты забирают углекислый газ. Образуется карбоксигемоглобин.

Срок жизни эритроцита — 3 -4 месяца, затем он утилизируется организмов в печени или селезенке

Лейкоциты

Это удивительные клетки.
Отличия от эритроцитов:
— есть ядро,
— нет окраски и постоянной формы тела.

Часто можно встретить такое описание: “амеибойдное движение”. Действительно, они могут менять форму тела, двигаться против тока крови, активно передвигаться в межклеточном пространстве.

Их основная функция — фагоцитоз — поглощение инородных объектов — то, что мы называем иммунитетом.

Гной на ранке имеет белый цвет — это погибшие лейкоциты.

Так же рождаются в красном костном мозге.

Тромбоциты

Тоже без ядра, и тоже бесцветные. По размеру меньше эритроцитов и тромбоцитов.
Основные функции:
— обеспечить организму свертываемость крови;
— “запечатать” поврежденный сосуд

Как сворачивается кровь?

Когда сосуд поврежден, организму необходимо приостановить кровотечение. Для этого он образует тромб.
Тромб — это комочек, состоящий из тромбоцитов, фибрина, лейкоцитов и эритроцитов.

Расскажи друзьям!

Стр. 79 — Известия

рециркулировать. При паразитарных поражениях эозинофилы играют центральную

роль в защите организма хозяина.

Базофилы принимают участие в воспалительных и аллергических реакциях,

в регуляции проницаемости сосудистой стенки. Важнейшей функцией базофилов

является синтез, накопление в гранулах и выведение гистамина. Гистамин — это

специфический биоактивный амин, который играет важную роль в гуморальных ме­

ханизмах управления воспалением. Базофилы синтезируют, накапливают в гранулах

и выводят гепарин, известный прежде всего как антикоагулянт, а также как средство

регулирования клеточной пролиферации, реализации комплемента, фагоцитоза и пи-

ноцитоза. Базофилы могут секретировать простагландины, тромбоксаны, лейкотрие-

ны, фактор хемотаксиса эозинофилов и нейтрофилов, серотонин, протеазы, фактор

активации кровяных пластинок и многие другие биоактивные вещества. Тканевые

базофилы способны к фагоцитозу.

Лейкоциты земноводных обычно мельче, имеют неправильно-округлую фор­

му и могут двигаться амебообразно. По особенностям строения выделяют несколь­

ко классов лейкоцитов с разной частотой встречаемости. Ядра лимфоцитов обычно

округлы, заполняют почти все внутриклеточное пространство. Лейкоциты земновод­

ных подвижны и активно мигрируют в очаг воспаления. У зеленой лягушки при тем­

пературе +20° С скорость движения лейкоцитов составляет 0,13 мкм в секунду.

Базофилы крови лягушки малы, густо наполнены средней величины зернами.

Эозинофилы правильной, круглой формы, содержат раздельно лежащие в цитоплаз­

ме зерна. Цитоплазма интенсивно голубого цвета.

Лейкоцитарная формула земноводных носит лимфоидный характер: от 86 до

96% лейкоцитов периферической крови приходится на лимфоциты. Среди клеток бе­

лой крови встречались нейтрофилы, эозинофилы, базофилы, моноциты разной сте­

пени зрелости и даже лимфоплазмоциты [7].

Образование клеток крови у рыб происходит во многих органах [2, 7]. Оча­

гами кроветворения являются почки (ретикулярный синцитий между канальцами),

жаберный аппарат (эндотелий сосудов и ретикулярный синцитий, сосредоточенный

у основания жаберных лепестков), кишечник (слизистая), сердце (эпителиальный

слой и эндотелий сосудов), селезенка, сосудистая кровь, лимфоидный орган.

На отпечатках, сделанных со срезов этих органов, всегда присутствуют кровя­

ные клетки разных типов разных стадий зрелости. У костистых рыб наиболее актив­

но гемопоэз происходит в лимфоидных органах, почке и селезенке. Причем главным

органом кроветворения являются почки (проксимальная часть). В почках и селезенке

происходит как образование эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов, так и распад

эритроцитов [2, 5].

Данных по клеточному составу крови амфибий крайне мало. Известно, что

земноводные выделяются крупным размером эритроцитов. Диаметр эритроцита

у бесхвостых амфибий лежит в пределах 15-23 мкм, у хвостатых амфибий еще боль­

ше — 27-70 мкм. Количество гемоглобина в крови земноводных колеблется в широ­

ких пределах — 19-100 г/л [2, 3].

Картина крови травяных лягушек представлена на рисунке 9.

Наши исследования показали, что эритроциты травяной лягушки представ­

ляют собой эллипсоидные тельца, несколько вогнутые в центре. Их протоплазма

имеет желтоватый цвет благодаря пропитывающему ее белку гемоглобину. Внутри

клетки располагается ядро, по форме соответствующее форме клетки (как правило,

овальное).

81

Форменные элементы крови | Параграф 16

«Биология. Человек. 9 класс». А.С. Батуев и др.

 

 

Вопрос 1.
Форменные элементы крови — это эритроциты, лейкоциты, тромбоциты.

Вопрос 2.
Эритроциты — это красные кровяные клетки; у млекопитающих и человека они не содержат ядра. Имеют двояковогнутую форму; диаметр их примерно 7—8 мкм. Суммарная поверхность всех эритроцитов примерно в 1500 раз больше поверхности тела человека. В 1 мм³ крови их содержится 4—5 млн (5,1—5,4 млн у мужчин и 4,6—4,8 млн у женщин). Общая площадь поверхности эритроцитов взрослого человека составляет около 3800 м². Благодаря своей форме Образуются они в красном костном мозге и выполняют дыхательную функцию — транспортируют кислород и частично углекислый газ; Транспортная функция эритроцитов обусловлена тем, что в них содержится белок гемоглобин, в состав которого входит двухвалентное железо. Отсутствие ядра освобождает место для гемоглобина, благодаря которому эритроциты выполняют функцию транспорта кислорода в организме. Эритроциты очень эластичны, поэтому легко проходят по узким капиллярам. Количество эритроцитов в крови увеличивается при гипоксии (недостатке кислорода) и уменьшается при анемии. Эритроциты — это долгоживущие клетки крови: они живут 30—120 дней.

Основная функция эритроцитов — перенос кислорода из легких в ткани и диоксида углерода из тканей в легкие. Красные кровяные тельца образуются в костном мозге плоских костей, продолжительность их жизни — 100—120 дней. Затем эритроциты разрушаются в селезенке и в печени.
Снижение концентрации кислорода в окружающем воздухе (например, в условиях высокогорья) ведет к увеличению числа эритроцитов и концентрации гемоглобина в крови, что имеет большое приспособительное значение.

Вопрос 3.
Гемоглобин в легких присоединяет кислород, образуя непрочное соединение оксигемоглобин. В тканях кислород отщепляется от гемоглобина и используется клетками. Освободившийся гемоглобин соединяется с углекислым газом, превращаясь в карбоксигемоглобин. В легких углекислый газ отщепляется от гемоглобина и выводится из организма вместе с выдыхаемым воздухом.

Вопрос 4.
Угарный газ (СО) образует устойчивое соединение с гемоглобином, что препятствует транспорту кислорода в организме. Это приводит к тяжелому отравлению и, если вовремя не оказать человеку помощь, он может умереть.
Вопрос 5.
Основная функция лейкоцитов — защита организма от болезнетворных микробов. Фагоцитоз — процесс переваривания лейкоцитами микробов и различных чужеродных частиц. Лейкоциты уничтожают также отмершие клетки организма.

Вопрос 6.
Причины малокровия:
а) большие кровопотери;
б) отравление ядами животных;
в) нарушение функций кроветворных органов;
г) перенесенные заболевания (малярия).

Вопрос 7.
И. И. Мечников открыл явление фагоцитоза и разработал фагоцитарную теорию иммунитета, за что получил Нобелевскую премию.
Клетки крови и их значение
1. Эритроциты — это красные кровяные клетки; диаметр их примерно 7—8 мкм. Суммарная поверхность всех эритроцитов примерно в-1500 раз больше поверхности тела человека. Живут 100-120 дней.
Количество в 1 мм³: 4-5 млн.
Строение: у млекопитающих и человека они не содержат ядра. Имеют двояковогнутую форму;
Функция: транспортируют кислород и частично углекислый газ посредством гемоглобина.
Место образования: образуются они в красном костном мозге. В селезёнке — запас на случай кровопотери.
2. Тромбоциты — это кровяные пластинки, самые мелкие форменные элементы. Диаметр их клеток составляет 2-5 мкм. Живут 8-11 дней.
Количество в 1 мм³: 250-400 тыс.
Строение: плоские безъядерные клетки неправильной округлой формы.
Функция: oсновная функция тромбоцитов — участие в свертывании крови, так как при их разрушении в плазму выходят факторы свертывания. При тромбоцитопении (снижении числа тромбоцитов) свертываемость крови снижается.
Место образования: образуются они в красном костном мозге.
3. Лейкоциты — бесцветные ядерные клетки крови человека и животных. Диаметр их клеток составляет 2-14 мкм. Продолжительность их жизни составляет от одного дня до нескольких лет. Они делятся на 5 типов, различающихся по строению, функциям и месту образования: лимфоциты, моноциты, нейтрофилы, базофилы и эозинофилы. Нейтрофилы, моноциты и эозинофилы способны к фагоцитозу, их еще называют фагоцитами.
Количество в 1 мм³: 5-8 тыс.
Строение: бесцветные амебообразные клетки. Они содержат ядра и по размеру больше эритроцитов.
Функция: Защита организма от болезнетворных микробов путём фагоцитоза (фагоциты). Выработка антител, создание иммунитета (лейкоциты).
Место образования: образуются они в красном костном мозге, селезёнке, лимфатических узлах.

макрофагов и красных кровяных телец; сложная история любви

Front Physiol. 2014; 5: 9.

Лаборатория Ландштейнера, Отдел исследований клеток крови, Академический медицинский центр, Sanquin Research, Амстердамский университет, Амстердам, Нидерланды

Отредактировал: Ларс Кестнер, Саарландский университет, Германия

Рецензент: Мехрдад Гашгайния, Университет Тюбингена, Германия; Вассим Эль Немер, Национальный институт Санте и медицинских исследований, Франция

* Для переписки: Робин ван Брюгген, Отдел исследований клеток крови, Sanquin Research, Plesmanlaan 125, 1066 CX Amsterdam, Нидерланды эл. Почта: [email protected]

Эта статья была отправлена ​​в раздел «Мембранная физиология и мембранная биофизика» журнала «Границы физиологии».

† Эти авторы внесли равный вклад в эту работу.

Поступило 06.11.2013; Принято 6 января 2014 г..

Авторские права © 2014 де Бак, Костова, ван Краай, ван ден Берг и ван Брюгген.

Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License (CC BY). Использование, распространение или воспроизведение на других форумах разрешено при условии указания автора (авторов) или лицензиара и ссылки на оригинальную публикацию в этом журнале в соответствии с принятой академической практикой.Запрещается использование, распространение или воспроизведение без соблюдения этих условий.

Эта статья цитируется в других статьях в PMC.

Abstract

Макрофаги жестко контролируют производство и клиренс эритроцитов (RBC). Во время стабильного гемопоэза в пределах эритробластических островков у человека в час вырабатывается примерно 10 ¹⁰ эритроцитов. В этих эритробластических островках резидентные макрофаги костного мозга обеспечивают эритробласты взаимодействиями, которые необходимы для развития эритроидов.Новые данные свидетельствуют о том, что не только в условиях гомеостаза, но и в условиях стресса макрофаги играют важную роль в стимулировании эритропоэза. После созревания эритроцитов эти клетки продолжают циркулировать около 120 дней. В конце своей жизни эритроциты очищаются макрофагами, находящимися в селезенке и печени. Будут обсуждены современные теории удаления стареющих эритроцитов и важной роли макрофагов, а также роль макрофагов в облегчении удаления поврежденного клеточного содержимого из эритроцитов.В этом обзоре мы сделаем обзор роли макрофагов в регуляции выработки, поддержания и очистки эритроцитов. Кроме того, мы обсудим взаимодействия между этими двумя типами клеток во время переноса иммунных комплексов и патогенов от эритроцитов к макрофагам.

Ключевые слова: эритроциты, макрофаги, селезенка, эритропоэз, фагоцитоз

От эритробластических островков до клиренса

В течение своего развития и зрелой жизни красные кровяные тельца (эритроциты) многократно взаимодействуют с макрофагами, в первую очередь во время их развития в костный мозг, позже в кровотоке с макрофагами в печени и селезенке.Все эти взаимодействия необходимы для эффективного производства в различных условиях, для поддержания гомеостаза эритроцитов или для обеспечения правильного удаления старых или поврежденных эритроцитов. В этом обзоре дается обзор различных процессов, в которых важную роль играют взаимодействия эритроцитов и макрофагов.

Эритробластический остров; Приемник для эффективного эритропоэза

Эритропоэз взрослых — это строго регулируемый процесс, который происходит в костном мозге. Он состоит из нескольких стадий развития: гемопоэтических стволовых клеток, взрываобразующих единиц эритроид (BFU-E), колониеобразующих единиц эритроид (CFU-E), проэритробластов, базофильных эритробластов, полихроматических эритробластов, ортохроматических эритробластов и конечных ретикулоцитов. зрелые эритроциты (Manwani, Bieker, 2008; An, Mohandas, 2011).Производство эритроцитов регулируется петлей отрицательной обратной связи, где уровни кислорода определяют уровни эритропоэтина (Epo) в плазме. Несмотря на то, что существует ряд факторов роста, которые, как известно, участвуют в регуляции эритропоэза, Epo был идентифицирован как главный регулятор выработки эритроцитов (Ji et al., 2011). Epo управляет пролиферацией и дифференцировкой предшественников эритроцитов и может предотвратить апоптоз эритробластов (Koury and Bondurant, 1990). Кроме того, сообщалось, что терминальный эритропоэз происходит в особой микросреде, называемой эритробластическим островом.Эритробластические островки были впервые описаны в 1958 году Бесисом, который охарактеризовал их, анализируя электронные микрофотографии срезов костного мозга. Он показал структуру, содержащую макрофаг, окруженный развивающимися эритробластами (Bessis, 1958), и пришел к выводу, что макрофаги активно участвуют в развитии эритроидов, обеспечивая железо для синтеза гема и фагоцитируя удаленные ядра во время окончательной дифференцировки эритроидов (Bessis and Breton-Gorius, 1962). Более того, в 1972 году функциональная роль эритробластных островков была продемонстрирована путем сравнения эритробластных островков у нормальных крыс и крыс с гипертрансфузией и показа, что гипертрансфузированные крысы демонстрируют значительное уменьшение количества островков эритробластов с помощью трехмерной электронной микроскопии (Mohandas and Prenant, 1978).Это открытие предполагает, что подавление эритропоэза посредством переливания эритроцитов приведет к уменьшению образования эритроидных островков, связывая скорость эритропоэза с количеством эритробластных островков. Эритробластические островки описаны и во время примитивного эритропоэза. Хотя эритробласты в желточном мешке не нуждаются в специальной микросреде для развития, они плотно прикрепляются к структурам, очень похожим на эритробластные островки (McGrath et al., 2008). Более того, эритробластические островки были зарегистрированы в других участках дефинитивного эритропоэза, таких как печень плода и красная пульпа селезенки (Manwani and Bieker, 2008).

Структурно, в отличие от мегакариоцитов, которые расположены близко к синусоидам костного мозга, для обеспечения быстрого выхода в кровоток, когда необходимы тромбоциты, эритробластные островки неравномерно распределены внутри костного мозга, с островками, примыкающими или удаленными от синусоидов. Однако следует отметить, что in vivo исследования эритробластических островков у людей практически невозможны, поэтому было проведено множество экспериментов с использованием животных моделей. В исследовании, рассекающем костный мозг крысы, количественный анализ с помощью световой и электронной микроскопии показывает, что несмежные островки вмещают больше проэритробластов, в то время как, с другой стороны, острова, расположенные рядом с синусоидами, содержат более дифференцированные эритробласты (Yokoyama et al., 2003). Это интересное наблюдение предполагает, что эритробластические островки способны мигрировать к синусоидам костного мозга по мере созревания предшественников эритроидов. Возможно, что взаимодействия между эритробластом и центральным макрофагом запускают каскад, ведущий к высвобождению протеаз макрофагов, которые будут способствовать ремоделированию внеклеточного матрикса и, следовательно, островковому прогрессированию синусоиды. Более того, эритробласты потенциально могут прикрепляться и отделяться от одного центрального макрофага к другому, тем самым облегчая их движение дальше к синусоидам.Тем не менее, взаимодействие между макрофагами и дифференцирующимися предшественниками эритроидов, по-видимому, имеет важное значение на протяжении всего эритропоэза.

Роль макрофагов в эритропоэзе

Несмотря на то, что эритробластные островки были описаны несколько десятилетий назад, понимание взаимодействия между макрофагами и эритробластами во время эритропоэза является неполным. Начнем с того, что конкретный клеточный состав островка эритробластов может варьироваться в зависимости от вида. Данные, полученные на срезах ткани бедренной кости крысы, показывают примерно 10 эритробластов на остров (Yokoyama et al., 2002), тогда как островки, собранные из костного мозга человека, могут содержать 5–30 эритробластов, окружающих центральный макрофаг (Lee et al., 1988).

Как упоминалось ранее, было предложено, чтобы макрофаги способствовали эритропоэзу путем прямой передачи железа предшественникам эритроидов (Bessis and Breton-Gorius, 1962). Следует отметить, что макрофаги красной пульпы селезенки в основном ответственны за возврат железа в костный мозг в результате рециркуляции стареющих и поврежденных эритроцитов после катаболизма молекул гемоглобина.Недавно на эритробластной островной культуре было продемонстрировано, что ферритин, продуцируемый макрофагами, высвобождается посредством экзоцитоза и поглощается эритробластами посредством эндоцитоза (рисунок). Попав внутрь эритробласта, железо высвобождается из ферритина при подкислении и протеолизе, таким образом, впоследствии становясь доступным для производства гема в клетке-предшественнике эритроида (Dautry-Varsat et al., 1983; Leimberg et al., 2008; Hentze et al., 2010). ; Li et al., 2010b).

Роль макрофагов в эритропоэзе .В эритроидной нише макрофаги не только поставляют железо для развития эритробластов, но и фагоцитируют удаленные ядра. Кроме того, белок макрофагов DNaseII важен для разрушения ядер, которые вытесняются эритробластами.

В литературе есть несколько примеров, показывающих, что макрофаги не только способствуют эритропоэзу, обеспечивая железом, но также напрямую стимулируя пролиферацию и выживание эритробластов. При культивировании эритробластов in vitro предшественники эритроидов, прикрепленные к макрофагам, подвергаются усиленной пролиферации по сравнению с неприсоединенными эритробластами, что предполагает, что макрофаги могут усиливать ответ на Epo при прямом взаимодействии с эритробластами (Rhodes et al., 2008).

Было продемонстрировано, что аномальная дифференцировка макрофагов может иметь прямое влияние на функцию эритробластных островков. Например, когда белок-супрессор опухоли ретинобластомы (Rb) нокаутирован в модели на мышах, плоды умирают in utero из-за анемии (Clarke et al., 1992; Jacks et al., 1992; Lee et al., 1992) . Rb является ядерным фактором, который регулирует переход клеточного цикла от фазы G1 к фазе S и является критическим для дифференцировки макрофагов (Iavarone et al., 2004).

Связанный с цитоскелетом белок палладин также участвует в функции макрофагов. Это белок, который вместе с α-актинином локализуется в очаговых адгезиях стрессовых волокон, способствуя тем самым динамическим перестройкам цитоскелета и прикреплению к внеклеточному матриксу. Нокаут палладина на мышиной модели является эмбриональным летальным исходом из-за анемии, вызванной гибелью эритробластных клеток и аберрантной терминальной дифференцировкой эритроидов. Целостность эритробластических островков печени плода нарушена, и образование эритробластных островков in vitro нарушается у мышей палладина ^{— / —} из-за внутреннего дефекта макрофагов (Liu et al., 2007).

Кроме того, фактор транскрипции макрофагов c-Maf был идентифицирован как критический компонент дефинитивного эритропоэза в печени плода. Удаление c-Maf приводит к тяжелой эритропении в утробе матери и значительному снижению образования эритробластических островков в печени плода по сравнению с диким типом. Наблюдаемый дефектный эритропоэз, по-видимому, связан с аномальной эритроидной нишей, а не с клеточно-автономным эффектом (Kusakabe et al., 2011). Эти примеры ясно показывают, что макрофаги являются решающими участниками в развитии эритроидов, поскольку целенаправленная делеция ферментов, белков и факторов транскрипции, ответственных за пролиферацию и выживание макрофагов, в конечном итоге приводит к нарушенному образованию эритроидной ниши и нарушению эритропоэза.

Прямые взаимодействия между эритробластами и макрофагами внутри эритробластных островков

Само собой разумеется, что функция и целостность эритробластных островков тесно связаны с молекулярными взаимодействиями, происходящими между предшественниками эритроидов и центральным макрофагом. Эритробласты экспрессируют множество молекул адгезии на протяжении всей своей дифференцировки, которые не только облегчают адгезию с белками внеклеточного матрикса, такими как фибронектин и ламинин, но также прикрепляются к центральным макрофагам.Первой молекулой, идентифицированной на поверхности как центральных макрофагов, так и эритробластов, является белок макрофагов эритробластов (Emp), белок, который способствует связыванию между двумя типами клеток (Hanspal and Hanspal, 1994) (рисунок). В островных культурах эритробластов отсутствие Emp приводит к аберрантному эритропоэзу и повышению уровня апоптоза (Hanspal et al., 1998), предполагая, что прямая связь между центральным макрофагом и эритробластами важна для созревания эритроидов и предотвращения гибели клеток.Эти данные подтверждают результаты экспериментов in vivo , проведенных на мышах с дефицитом Emp, которые показывают, что эти животные умирают до рождения из-за тяжелой анемии (Soni et al., 2006). Затем еще одно важное молекулярное взаимодействие, обнаруженное на эритробластных островках, происходит между интегрином α4β 1 (очень поздний антиген 4; VLA-4) на эритробластах и ​​молекулой адгезии сосудистых клеток 1 (VCAM-1) на центральных макрофагах (рисунок). Биологическое значение этой пары рецепторов подчеркивается в экспериментах, в которых образование эритроидных островков нарушается антителами против интегрина α4β1 или VCAM-1 (Sadahira et al., 1995). Исследования на мышах показали, что интегрины играют ключевую роль в стрессовом эритропоэзе (Ulyanova et al., 2011). Кроме того, молекула межклеточной адгезии 4 (ICAM-4), экспрессируемая на эритробластах, и интегрин αV, присутствующий на макрофагах (рисунок), имеют жизненно важную функцию в поддержании целостности островков, поскольку нарушение связывания между двумя молекулами с использованием синтетических пептидов приводит к уменьшению количества эритробластические острова. В модели in vivo с использованием мышей с дефицитом ICAM-4 также наблюдается уменьшение образования островков (Lee et al., 2006). Более того, секретируемая форма ICAM-4, возможно, регулирует терминальный эритропоэз, конкурируя с поверхностным ICAM-4 за интегрин αV на центральных макрофагах, предотвращая взаимодействие между эритробластами и макрофагами (Lee et al., 2003).

Прямые взаимодействия между центральным макрофагом и развивающимися эритробластами . Макрофаги экспрессируют VCAM-1 и интегрин αV на своей поверхности, облегчая взаимодействие с эритробластами через интегрин α4β 1 и ICAM-4 соответственно.Более того, как эритроидные клетки, так и макрофаги экспрессируют Emp на своей поверхности, способствуя их взаимодействию в нише. Центральный макрофаг и эритробласт также могут взаимодействовать через пару лиганд-рецептор EphB4 (экспрессируется на поверхности эритробластов) и эфрин-2, обнаруженный на макрофагах.

CD163 — еще один рецептор макрофагов, который взаимодействует с эритробластами (Fabriek et al., 2007) (рисунок). CD163, как известно, улавливает комплексы гемоглобин-гаптоглобин, выводя свободный гемоглобин из кровотока (Kristiansen et al., 2001). CD163 также содержит мотив адгезии эритробластов, который опосредует связывание макрофагов с предшественниками эритроидов, облегчая размножение и выживание эритробластов (Fabriek et al., 2007). Дальнейшие исследования необходимы для дальнейшей характеристики вклада прямых взаимодействий между эритробластами и макрофагами на структурную целостность островков и на сигнальные пути во время эритропоэза. Например, специфические пары рецептор / лиганд на эритробластах и ​​макрофагах, которые участвуют в регуляции клеточного цикла во время эритропоэза, еще не идентифицированы.Вероятными кандидатами являются мембранный белок макрофагов Ephrin-2 (лиганд HTK), связывающий эритроидный рецептор EphB4 (HTK) (рисунок) (Inada et al., 1997; Suenobu et al., 2002), и лиганд c-kit, взаимодействующий с c-kit на эритробластах. (Мута и др., 1995). Было показано, что обе поверхностные молекулы макрофагов увеличивают пролиферацию эритроидов.

Растворимые факторы, важные для эритробластных островков

Интересно, что есть экспериментальные данные, свидетельствующие о том, что эритробласты могут модулировать целостность островков, секретируя ангиогенные факторы, такие как фактор роста эндотелия сосудов А (VEGF-A) и фактор роста плаценты (PGF) (Tordjman et al. ., 2001) (рисунок). Можно предположить, что высвобождение этих молекул может способствовать проникновению ретикулоцитов в сосудистую сеть, регулируя стабильность эндотелиальных соединений. Более того, несмотря на то, что эритробласты не экспрессируют рецепторы для VEGF-A и PGF на своей поверхности, центральные макрофаги делают это, что позволяет предположить, что эритробласты могут секретировать эти факторы как паракринные модуляторы пролиферации макрофагов и выживания в эритроидной нише.

Растворимые факторы, важные для эритропоэза .И центральные макрофаги, и эритробласты секретируют растворимые факторы во время эритропеоза. К ним относятся отрицательные регуляторы TNF-α, TGF-β, IL-6, IFN-γ, высвобождаемые центральными макрофагами, и положительные регуляторы Gas-6, VEGF-A и PGF, высвобождаемые эритробластами. TRAIL — это негативный регулятор, секретируемый как эритроидными клетками, так и макрофагами.

С другой стороны, было высказано предположение, что специфический для остановки роста 6 (Gas-6), выделяемый эритробластами, модулирует эритроидное микроокружение во время эритропоэза.Газ-6 — это молекула, обычно связанная с пролиферацией и выживанием неэритроидных клеток. Однако эритробласты могут секретировать Gas-6 в ответ на Epo, тем самым положительно регулируя передачу сигналов Epo посредством фосфоинозитид-3 киназы (PI3K) и активации Akt (Angelillo-Scherrer et al., 2008).

Кроме того, существует несколько растворимых факторов, секретируемых макрофагами внутри эритробластного острова, которые негативно регулируют эритропоэз. К ним относятся цитокины, хемокины и интерлейкины, включая интерлейкин 6 (IL-6), трансформирующий фактор роста-β (TGF-β), фактор некроза опухоли-α (TNF-α) и интерферон-γ (INF-γ), все из которые связаны с хроническим воспалением и прогрессированием опухоли.Например, пациенты, страдающие хроническим воспалением, имеют высокие уровни воспалительных цитокинов в костном мозге, которые ингибируют эритропоэз (Means, 2004). Механизм, с помощью которого TNF-α, высвобождаемый макрофагами, подавляет эритропоэз, включает опосредованное каспазой расщепление GATA-1, основного регулятора транскрипции развития эритроидов. Это приводит к апоптозу (De Maria et al., 1999) или замедленной пролиферации (Dai et al., 2003) предшественников эритроидов. Во время терминальной дифференцировки GATA-1 обычно защищен от расщепления каспаз белком теплового шока 70 (Hsp-70) (Ribeil et al., 2007). Таким образом, Hsp-70 может регулировать эритропоэз, предотвращая индукцию апоптоза, который может отрицательно влиять на выработку эритроцитов. Кроме того, секретируемый TNF-α может запускать высвобождение металлопротеаз макрофагами для ремоделирования внеклеточного матрикса в других тканях, однако подобное событие, происходящее в контексте эритробластных островков, может иметь пагубные эффекты на целостность микросреды.

Макрофаги костного мозга, изолированные от пациентов с миелодиспластическим синдромом (МДС), выделяют более высокие уровни TNF-α по сравнению с макрофагами от здоровых доноров (Flores-Figueroa et al., 2002). Более того, они имеют повышенный апоптотический индекс, что свидетельствует об аномальной функции макрофагов внутри эритроидной ниши при МДС.

Кроме того, известно, что TGF-β, высвобождаемый макрофагами, блокирует пролиферацию и выживание эритробластов посредством механизма, отличного от апоптоза, и в то же время усиливает дифференцировку эритроидов (Zermati et al., 2000). TGF-β может активировать Rho и Rac GTPases, влияя на стабильность цитоскелета и организацию клеток в различных типах клеток (Maddala et al., 2003), включая эритробласты, которым для нормального развития требуется стабильная целостность цитоскелета. Повышенные уровни воспалительного цитокина IFN-γ могут приводить к секреции связанного с TNF лиганда, индуцирующего апоптоз (TRAIL), как макрофагами, так и эритробластами (Zamai et al., 2000). TRAIL блокирует дифференцировку эритроидов путем активации пути ERK / MAPK (регулируемая внеклеточными сигналами киназа / митоген-активируемая протеинкиназа) (Secchiero et al., 2004). Все растворимые факторы, рассмотренные выше, изображены на рисунке.Примечательно, что во многих исследованиях эритробластных островков, пролиферации и выживаемости эритроидов удалось установить решающую связь между взаимодействиями макрофагов и эритробластов и их влиянием на развитие эритроидной ниши.

Макрофаги фагоцитируют ядра, вытесняемые из эритробластов

Во время заключительной стадии терминальной дифференцировки эритроидов эритробласт вытесняет свое ядро ​​как часть своего созревания в ретикулоцит. Макрофаги играют решающую роль в этом процессе, поскольку они фагоцитируют выброшенное ядро, способствуя эритропоэзу (Seki and Shirasawa, 1965; Skutelsky and Danon, 1972).И макрофаг, и эритробласт / ретикулоцит снабжены молекулами адгезии, способствующими удержанию ядра на поверхности макрофага до того, как произойдет фагоцитоз. Было показано, что Emp (Soni et al., 2006) и β 1 интегрин (Lee et al., 2004) преимущественно распределяются по ядру после изгнания, таким образом поддерживая взаимодействие между ядром и макрофагом. Более того, исследования, проведенные с эритробластами печени плода, демонстрируют, что изгнанные ядра экспонируют фосфатидилсерин (ФС) на своей поверхности в течение 10 минут после изгнания (Yoshida et al., 2005) (рисунок). Это наблюдение подтверждается выводом о том, что промежуток времени между изгнанием ядра и фагоцитозом составляет 10 минут (Allen and Testa, 1991), что предполагает, что PS может способствовать адгезии ядра к макрофагу до фагоцитоза. PS представляет собой мембранный компонент, обычно расположенный на внутренней створке клеточной мембраны. АТФ-зависимый фермент транслоказы аминофосфолипидов поддерживает липидную асимметрию, удерживая PS внутри плазматической мембраны.Воздействие PS на клеточную поверхность считается сигналом апоптоза, направленным на клетки, претерпевающие клеточную гибель для очистки фагоцитами, экспрессирующими рецепторы PS. Более того, экстернализация PS может быть прямым следствием истощения АТФ в клетке. Кроме того, Yoshida с коллегами продемонстрировали, что изгнанные ядра обнажают PS и лишены ATP (Yoshida et al., 2005). Кроме того, PS-связывающий белок лактадгерин (также известный как MFGE8), который обычно служит связующей молекулой между апоптотической клеткой и фагоцитом (Hanayama et al., 2002), как было показано, также имеет решающее значение для фагоцитоза экструдированного ядра эритробласта. Мутированная форма лактадгерина, не способная связывать PS, ингибирует фагоцитоз изгнанных ядер (Yoshida et al., 2005).

В другом исследовании, предполагающем важную роль макрофагов в фагоцитозе и деградации удаленных ядер во время эритропоэза, использовались мыши с дефицитом ДНКазы II. ДНКаза II — это фермент, необходимый для разрушения ядерной ДНК после фагоцитоза, и оказывается важным для эритропоэза (Kawane et al., 2001) (рисунок). Было показано, что макрофаги фетальной печени мышей с дефицитом ДНКазы II неспособны расщеплять проглоченные ядра и что мыши без ДНКазы II умирают in utero из-за тяжелой анемии.

Макрофаги в эритропоэзе: здоровье и болезнь

Несмотря на то, что наши знания о взаимодействиях макрофагов и эритробластов в эритробластных островках и их роли в развитии эритроидов расширяются, важно понимать, что многие эксперименты проводились в г. vitro .В недавней статье Чоу и его коллеги элегантно показывают, что макрофаги CD169 ⁺ способствуют эритропоэзу в устойчивом состоянии и при стрессе in vivo (Chow et al., 2013). CD169 был впервые описан как маркер центральных макрофагов на эритробластическом острове более двух десятилетий назад (Crocker et al., 1990). В исследовании Chow et al. истощение макрофагов CD169 ⁺ приводит к уменьшению количества эритробластов в костном мозге и легкой железодефицитной анемии.Кроме того, макрофаги CD169 ⁺ , по-видимому, необходимы для восстановления после гемолитической анемии, острой кровопотери и миелоабляции. С другой стороны, истощение макрофагов может спасти фенотип истинной полицитемии в модели мышей, управляемой JAK2 ^V617F . Эти данные свидетельствуют о том, что макрофаги являются критическим компонентом не только во время созревания эритроидов в устойчивом состоянии, но также во время стресса и болезни.

Чтобы поддержать предположение о том, что макрофаги могут также иметь функцию в эритропоэзе в контексте заболевания, и дополнительно охарактеризовать их важность в эритропоэзе in vivo , Рамос и его коллеги показали, что макрофаги регулируют развитие эритроидов при истинной полицитемии, β-талассемии и т. анемия (Ramos et al., 2013). Химическое истощение макрофагов при введении липосом клодроната предотвращает выздоровление мышей от индуцированной анемии, предполагая важную функцию макрофагов в стимулировании стрессового эритропоэза in vivo . И наоборот, истощение макрофагов не только улучшает фенотип истинной полицитемии и обращает вспять патологические аспекты заболевания, но также облегчает анемию, вызванную β-талассемией. Эти результаты предполагают важную двойную роль макрофагов в физиологическом и патологическом эритропоэзе in vivo .Оба исследования предполагают, что макрофаги оказывают на эритропоэз два, казалось бы, противоречащих друг другу действия. С одной стороны, макрофаги незаменимы для стрессового эритропоэза in vivo . При их отсутствии продукция эритроидов в костном мозге и селезенке в ответ на кровотечение нарушается. Однако макрофаги также могут быть вредными в контексте истинной полицитемии и β-талассемии, поскольку истощение макрофагов приводит к уменьшению патологии заболевания. Более того, ex vivo, культивируемых макрофагов человека от пациентов с истинной полицитемией способствуют пролиферации эритробластов человека и уменьшают дифференцировку.Это предполагает функцию макрофагов в прогрессировании заболевания, поскольку истинная полицитемия характеризуется сверхактивным эритроном и избыточным эритропоэзом (Ramos et al., 2013). Эти открытия могут проложить путь к будущим методам лечения истощения макрофагов при лечении эритроидных заболеваний, таких как истинная полицитемия и β-талассемия. Эти и другие исследования демонстрируют важность эритробластических островков и, в частности, взаимодействия между макрофагами и эритробластами для созревания эритроцитов в физиологических и патологических условиях.Будущие эксперименты необходимы для более детального изучения участия макрофагов в производстве красных кровяных телец в устойчивом состоянии и при болезни. Несмотря на то, что модели на животных необходимы, чтобы проиллюстрировать ситуацию in vivo и , эти исследования следует принимать во внимание с осторожностью. Следует отметить, что развитие эритроидов внутри эритробластических островков у мышей и людей различается.

Взаимодействие эритроцитов и макрофагов в кровотоке

После того, как они вырабатываются в костном мозге, эритроциты остаются в кровотоке примерно 120 дней.На протяжении своей жизни эритроциты много раз проходят через печень и селезенку, где встречаются резидентные макрофаги (Crosby, 1959). Взаимодействия между макрофагами и эритроцитами, происходящие в печени и селезенке, важны для гомеостаза эритроцитов и, в конечном итоге, для удаления и деградации старых эритроцитов в конце их жизни (Mebius and Kraal, 2005). Кроме того, макрофаги захватывают иммунные комплексы и патогены, связанные с рецептором комплемента 1 (CR1) в эритроцитах, и могут удалять внутриклеточные патогены, такие как Plasmodium , из эритроцитов, оставляя эритроциты нетронутыми и позволяя им вернуться в кровоток (Wilson и другие., 1987). Ниже обсуждаются различные молекулярные взаимодействия, которые важны для этих различных процессов.

Удаление внутриклеточных включений макрофагами селезенки

Макрофаги селезенки выполняют замечательную функцию, которая позволяет им удалять нежелательные повреждения с мембраны эритроцитов, оставляя эритроциты неповрежденными (Crosby, 1957; Schnitzer et al., 1972). ). Удаление этих внутриклеточных включений, по-видимому, происходит в открытом кровообращении, где эритроциты также проверяются на потерю деформируемости для проверки возраста.Для этого эритроциты должны пройти через эндотелиальные щели пазухи, чтобы повторно войти в кровоток. Во время этого курса недеформируемые клетки будут удалены из кровотока жилыми макрофагами. Тем временем удаляются и все включения. У пациентов, подвергшихся спленэктомии, или у пациентов с нефункциональной селезенкой фагоцитоз телец включения не удается и приводит к сохранению множества внутриклеточных включений в эритроцитах, таких как тельца Хауэлл-Джолли (включения остатков ядерного хроматина) (Wilkins и Wright, 2000), тельца Хайнца (включения денатурированного гемоглобина, вызванные окислительным повреждением) (Wilkins and Wright, 2000), сидероциты (эритроциты, содержащие гранулы железа, которые не являются частью гемоглобина клетки) (Wilkins and Wright, 2000) и тельца Паппенгеймера. тельца включения, образованные фагосомами, поглощающими чрезмерное количество железа (Wilkins and Wright, 2000).

Еще в 1957 году Кросби уже показал, что, когда сидероциты, меченные радиоактивным хромом, вводились здоровому пациенту с функциональной селезенкой, наблюдалось снижение количества сидероцитов без потери эритроцитов, меченных хромом. Когда такое же количество сидероцитов вводили пациенту после спленэктомии, количество сидероцитов оставалось неизменным в течение 24-часового периода наблюдения. Настоящее исследование продемонстрировало, что прохождение через селезенку может привести к устранению повреждений, которые накапливаются в циркулирующих эритроцитах.Кроме того, выяснилось, что обработка повреждений от эритроцитов может происходить, если эритроциты остаются нетронутыми. Таким образом, кажется, что селезенка и жилые макрофаги очень важны для поддержания «здоровья» эритроцитов. Разумеется, эритроциты не могут синтезировать новые белки, и, хотя они оснащены ферментными системами для противодействия потенциальным токсическим эффектам переносимого ими кислорода, они будут нести окислительное повреждение на протяжении всей своей жизни, что приводит к образованию тел Хайнца (Harley, 1965).Молекулярный механизм, лежащий в основе удаления телец включения, в значительной степени неизвестен. В Willekens et al. (2003) представили аналогию с удалением телец Хайнца при обсуждении эритроцитов, которые теряют гемоглобин в результате везикуляции. В процессе везикуляции эритроцитов эритроциты теряют агрегированный гемоглобин, который важен для поддержания гомеостаза эритроцитов, увеличивается в плотности и становится меньше (Piomelli and Seaman, 1993). Было высказано предположение, что этому процессу также способствуют макрофаги селезенки, в которых более старые клетки образуют пузырьки больше, чем более молодые.Очевидно, что макрофаги играют ключевую роль в удалении поврежденного содержимого из циркулирующих эритроцитов (Crosby, 1957; Willekens et al., 2003), и везикуляция является интересным и правдоподобным механизмом, объясняющим эффективное удаление поврежденного содержимого при сохранении целостности эритроцитов ( Wilson et al., 1987). Молекулярный механизм, с помощью которого макрофаги в селезенке могут способствовать везикуляции эритроцитов, до сих пор неизвестен. Ультраструктурные исследования селезенки обезьян, инфицированных Plasmodium knowlesi , показывают, что селезенка также удаляет малярийных паразитов из эритроцитов, в которых фагоциты снова играют основную роль (Schnitzer et al., 1972). Кроме того, интересная работа Баффета и его коллег показала, что удаление малярийных паразитов из эритроцитов происходит в красной пульпе селезенки с использованием перфузии селезенки человека для подтверждения этого утверждения (Buffet et al., 2006). Несколько исследований показывают, что благодаря этой функции селезенка играет важную защитную роль у наивных пациентов (Bachmann et al., 2009; Munasinghe et al., 2009). Все они показали, что тяжесть заболевания, паразитемия и смертность были выше у пациентов, подвергшихся спленэктомии. Это подтверждает гипотезу о том, что без функциональной селезенки не будет удержания селезенки, что могло бы объяснить, почему исход у пациентов, подвергшихся спленэктомии, хуже, чем у пациентов с функциональной селезенкой.

Удаление эритроцитов макрофагами

Жилые макрофаги селезенки способны тщательно исследовать проходящие эритроциты и удалять из кровотока те, которые находятся в конце своего жизненного цикла или повреждены и не подлежат восстановлению (Mebius and Kraal, 2005). Например: деформированные эритроциты, которые были произведены по ошибке костным мозгом, или эритроциты, пораженные наследственным сфероцитозом, будут поглощены макрофагами селезенки в красной пульпе (Crary and Buchanan, 2009).

В настоящее время нет единого мнения относительно того, как макрофаги красной пульпы определяют, какие эритроциты необходимо очистить, а какие можно восстановить и / или поддерживать.Трудно идентифицировать эритроциты, которые должны быть очищены от in vivo, из-за того, что эритроциты, несущие сигнал удаления, скорее всего, будут фагоцитированы и, следовательно, больше не будут доступны для анализа. Кроме того, доля эритроцитов, которые очищаются ежедневно, составляет всего 0,8% в день, таким образом, остается лишь очень небольшое количество эритроцитов, которые будут нести сигналы удаления в любой момент взятия пробы крови. Таким образом, большинство теорий о возможных сигналах удаления для фагоцитоза эритроцитов основаны на работе in vitro или на данных, полученных на моделях животных.

Фенотип старения эритроцитов, согласно нашим текущим знаниям, связан со снижением метаболической активности и прогрессирующим ремоделированием мембран, например, из-за окислительного стресса и везикуляции. Одновременно с этим эритроциты становятся меньше и плотнее (Piomelli and Seaman, 1993). Несмотря на эти кумулятивные события, кажется, что сигналы удаления не накапливаются постепенно в эритроцитах. Напротив, они проявляются как резкий, быстрый и нелинейный каскад событий на конечной стадии процесса старения, вероятно, незадолго до того, как эритроциты удаляются макрофагами (Franco, 2009).Принимая во внимание, что эритроциты не могут синтезировать новые белки, все маркеры «удаления» должны происходить из модификаций в уже существующих молекулах или из-за приобретения опсонинов плазмы, направленных против этих модификаций. Хотя эритроциты не подвергаются классическому апоптозу, поскольку они не содержат ядра, митохондрий или других клеточных органелл, процесс, которому они подвергаются, уже был назван «эриптозом», поскольку он имеет много общего с запрограммированной гибелью клеток (Lang et al., 2005).Например, весьма вероятно, что фагоцитоз стареющих эритроцитов будет невоспалительным. К настоящему времени постулируется несколько механизмов очистки макрофагами стареющих эритроцитов.

Механизм клиренса на основе полосы 3

Группа 3, трансмембранный белок, составляющий 25% от общего количества мембранных белков эритроцитов, постулируется как основная мишень для естественных антител (NAb) изотипа IgG и может быть центральным этапом очистки стареющих и поврежденных эритроцитов, который опосредуется макрофагами (Lutz, 2004; Arese et al., 2005; Kay, 2005). Полоса 3 имеет два разных домена: охватывающий мембрану домен, который катализирует анионный обмен и распознается Nabs (после кластеризации) (рисунок), и цитоплазматический домен, который регулирует структуру и функцию эритроцитов путем связывания различных белков ( Zhang et al., 2000; Pantaleo et al., 2008). До сих пор ведутся споры о механизме, который приводит к образованию эпитопа на полосе 3, что приводит к связыванию NAb. Считается, что окислительное повреждение гемоглобина, происходящее на протяжении всего его жизненного цикла, и последующее образование гемихромов, которые связываются с полосой 3, могут со временем привести к кластеризации полосы 3 (Pantaleo et al., 2008; Арашики и др., 2013). NAb демонстрируют повышенное сродство к кластерам группы 3 (Low, 1986; Mannu et al., 1995; Hornig and Lutz, 2000). Другая гипотеза состоит в том, что протеолитическая деградация полосы 3 существенна для формирования эпитопов полосы 3, распознаваемых NAbs (Kay, 2004).

Взаимодействие зрелых эритроцитов с макрофагами селезенки . RBC могут взаимодействовать с макрофагами селезенки посредством прямого спаривания рецепторных лигандов или через мостиковые молекулы. Старые эритроциты экспрессируют на своей поверхности PS, который может напрямую связываться со Stabilin-2 или Tim-4 на макрофагах или через опсонины, такие как Gas-6, лактадгерин или тромбоспондин-1.Эритроциты экспрессируют CR1 на своей поверхности, который может связывать оспонированные частицы C3b и дополнительно облегчать взаимодействие с макрофагами селезенки через CR1 и CR3. Nabs могут связывать Band-3 на поверхности RBC, нацеливаясь на клетку для выведения через рецепторы Fc на макрофагах селезенки. Более того, эритроциты экспрессируют CD47, который связывает SIRPα на макрофагах.

Однако NAb не являются эффективными опсонинами из-за их низкого сродства и низкой циркуляции. Было высказано предположение, что фагоцитоз эритроцитов может быть усилен активацией классического пути системы комплемента после связывания NAb.Эти NAb преимущественно генерируют комплексы C3b ₂ –IgG в присутствии активного комплемента (Lutz et al., 1993). После активации классического пути для индукции фагоцитоза требуется значительно меньшее количество NAb (Lutz et al., 1990). Это связано с тем, что после опсонизации C3b C3b образует комплексы с NAb, которые более устойчивы к факторам инактивации, таким как: H и I. Макрофаги красной пульпы экспрессируют CR1 (C3b-рецептор, CD35) и CR3 (iC3b-рецептор, CD11b / CD18). ) (Burger and van Bruggen, неопубликовано), что позволило бы им распознавать и фагоцитировать опсонизированные эритроцитами комплемента (рисунок).Однако фагоцитоз через любой из этих рецепторов обычно приводит к секреции провоспалительных цитокинов, хотя также были показаны противоположные эффекты, таким образом, ингибирование секреции провоспалительных цитокинов (Morelli et al., 2003). Влияние фагоцитоза, опосредованного рецептором комплемента, на секрецию цитокинов в макрофагах селезенки в настоящее время исследуется.

Удаление старых эритроцитов с помощью фосфатидилсерин-распознающих рецепторов на макрофагах

В здоровых клетках фосфатидилсерин (PS) обычно находится на внутренней створке мембраны RBC.Однако, когда индуцируется апоптоз, наблюдается большое увеличение количества PS, экспонированного на поверхности клетки. Предполагается, что это увеличение экспрессии PS является сигналом «съешь меня» для распознавания фагоцитами апоптотической клетки, что приводит к невоспалительному клиренсу умирающей клетки (Fernandez-Boyanapalli et al., 2009).

В эксперименте in vivo увеличение экспозиции PS наблюдается с возрастом эритроцитов, коррелированным с клиренсом эритроцитов из кровотока (Boas et al., 1998). Долгое время предполагалось, что апоптотические клетки, экспрессирующие PS, могут выводиться из кровотока через макрофаги, узнавая их через специфические PS-рецепторы (Li et al., 2003). Еще недавно были идентифицированы различные рецепторы, которые могут опосредовать связывание и фагоцитоз апоптотических клеток путем распознавания PS на этих клетках, таких как Tim1, Tim4 и Stabilin-2 (Kobayashi et al., 2007; Park et al., 2008). Кроме того, существует несколько мостиковых молекул, таких как белки плазмы: лактадгерин, Gas-6 и белок S, которые, как было описано, связываются с PS и направляют PS к рецепторам на фагоцитах, α _v β _3/5 интегринов и рецепторов семейства рецепторов ТАМ и опосредуют клиренс PS-положительных клеток (Raymond et al., 2009). Из этих рецепторов по крайней мере Axl, Tim4 и Stabilin-2 экспрессируются в макрофагах красной пульпы (Burger and van Bruggen, неопубликовано) (рисунок). Таким образом, это открывает возможность того, что эритроциты, экспонирующие PS, очищаются в селезенке за счет фагоцитоза одной или несколькими из этих пар рецепторов PS или PS / лиганд. Как уже упоминалось выше, потеря асимметрии фосфолипидов и последующее воздействие PS на поверхность эритроцитов в апоптозных клетках может быть общим триггером для удаления эритроцитов. Также кажется, что после хранения эритроцитов восприимчивость к стресс-индуцированному воздействию PS увеличивается, в результате чего значительная часть эритроцитов становится восприимчивой к удалению после переливания (Bosman et al., 2011).

Интересно, что N-ацетил-L-цистеин (NAC) продлевает период полужизни циркулирующих эритроцитов мыши. in vivo . мышей-братьев и сестер, чем те RBC без лечения NAC (Ghashghaeinia et al., 2012).

CD47; молекулярный переключатель фагоцитоза эритроцитов

Иммунорецепторный сигнальный регуляторный белок альфа (SIRPα), экспрессируемый макрофагами, хорошо известен своей способностью ингибировать фагоцитоз экспрессирующих CD47 клеток (Oldenborg et al., 2000; Исикава-Секигами и др., 2006). Взаимодействие CD47-SIRPα (рисунок) обеспечивает сильный отрицательный сигнал для фагоцитоза и может функционировать как маркер «себя» на эритроцитах. Таким образом, низкий уровень опсонизации может быть достаточным для запуска фагоцитоза чужеродной частицы, которая не экспрессирует CD47, тогда как «собственная» частица, такая как эритроциты, не будет фагоцитирована макрофагами в селезенке из-за присутствия CD47 в селезенке. RBC и возникающие в результате ингибирующие сигналы, генерируемые при контакте с макрофагом SIRPα.Интересно, что легкая гемолитическая анемия наблюдается у людей с нулевым резус-фактором или дефицитом белка 4.2 (Miller et al., 1987; Bruce et al., 2002), у которых оба имеют сильно сниженные уровни экспрессии CD47 в эритроцитах. Таким образом, возникает соблазн предположить, что гемолитическая анемия у этих людей может частично быть результатом снижения ингибиторной передачи сигналов CD47-SIRPα макрофагам селезенки, возможно, в сочетании с измененной морфологией и реологическими свойствами эритроцитов при этих синдромах.

На основании этого представляет интерес определить, участвует ли сниженная экспрессия CD47 во время старения эритроцитов в облегчении захвата этих клеток макрофагами.Некоторые исследования предполагают, что есть свидетельства, указывающие в этом направлении. Одна группа обнаружила, что фракция более старых эритроцитов мышей (возрастом> 30 дней) демонстрирует снижение экспрессии CD47 примерно на 20% по сравнению с фракцией более молодых эритроцитов (Fossati-Jimack et al., 2002). Также в другом исследовании было показано, что хранение эритроцитов, которое, как известно, связано с ускоренным клиренсом эритроцитов после переливания крови, приводит к потере CD47 (Anniss and Sparrow, 2002), хотя мы не смогли воспроизвести эти результаты для эритроцитов, хранящихся в стандартные условия голландского банка крови (Burger and van Bruggen, неопубликовано).Эти наблюдения в сочетании с предыдущими открытиями предполагают, что клиренс стареющих эритроцитов может регулироваться общим результатом передачи сигналов через профагоцитарные и ингибирующие рецепторы макрофагов.

Однако в 2012 году наша группа показала, что CD47 не только действует как сигнал «не ешь меня», но также может действовать как сигнал «съешь меня» (Burger et al., 2012). В частности, было показано, что часть старых эритроцитов, присутствующих в цельной крови, связывается и фагоцитируется посредством взаимодействий CD47-SIRPα.Кроме того, наша группа предоставила доказательства того, что экспериментальное старение эритроцитов вызывает конформационное изменение CD47, которое переключает молекулу с ингибирующей на активирующую. Для этой активации требовалась предварительная инкубация экспериментально состаренных эритроцитов с сывороткой человека перед анализом связывания. В том же исследовании мы также продемонстрировали, что старые эритроциты обладают способностью связывать CD47-связывающий партнер тромбоспондин-1 (TSP-1) и что обработка старых эритроцитов частицами, полученными из TSP-1, делает возможным их фагоцитоз макрофагами красной пульпы человека.Наконец, было показано, что CD47 в эритроцитах, хранившихся в течение длительного времени, претерпевает конформационные изменения и связывает TSP-1. Эти данные показывают более сложную роль взаимодействий CD47-SIRPα в клиренсе эритроцитов, при этом CD47 действует как молекулярный переключатель, контролирующий фагоцитоз. Кроме того, мы смогли определить, что этот путь CD47 / SIRPα, ведущий к фагоцитозу эритроцитов, действует в макрофагах красной пульпы человека.

Рецептор комплемента 1 эритроцитов: медиатор клиренса иммунной адгезии через макрофаги

Иммунная адгезия была впервые описана Нельсоном (1953) как иммунологическая реакция между эритроцитами и патогенами, опсонизированными комплементом.Люди и другие высшие приматы уникальны для клиренса иммунного прилипания (IAC) с использованием рецептора комплемента 1 (CR1) на мембране эритроцитов, который является важной защитой хозяина от переносимых с кровью патогенов, таких как бактерии. Для подавляющего большинства низших приматов за связывание и транспортировку циркулирующих опсонизированных комплементом частиц отвечают не эритроциты, а тромбоциты.

CR1 в эритроцитах человека связывает опсонизированные комплементом частицы, несущие C3b / C4b в кровотоке (Ross and Medof, 1985; Wilson et al., 1987). Затем опсонизированные частицы транспортируются в селезенку и печень, где они удаляются резидентными макрофагами без фагоцитоза эритроцитов. Другая группа показала в исследовании in vitro , что скорость передачи иммунных комплексов к моноцитам увеличивается, когда иммунные комплексы связываются с RBC CR1 по сравнению с несвязанными опсонизированными иммунными комплексами, тем самым повышая эффективность удаления иммунных комплексов (Emlen et al. ., 1992). Кроме того, в модели трансгенных мышей, где человеческий CR1 экспрессируется на мышиных эритроцитах, было показано, что иммунная адгезия увеличивает устойчивость хозяина к инфекции S.pneumoniae (Li et al., 2010a).

Недавно была опубликована интересная работа Мелхорна и его коллег о взаимодействии между эритроцитами и фагоцитами при переносе опсонизированных частиц. Было показано, что передача сигнала ниже CR1 после связывания частицы приводит к изменениям в деформируемости мембраны эритроцитов и к кластеризации CR1 на поверхности эритроцитов, что усиливает связывание опсонизированной частицы. Но что еще более важно, было предоставлено доказательство того, что лигирование CR1 приводит к секреции АТФ, который оказывает прямое стимулирующее действие на захват частиц фагоцитами (Melhorn et al., 2013). Таким образом, эритроциты, по-видимому, играют активную роль в захвате опсонизированных частиц, а также в последующем переносе этих частиц к фагоцитам.

Взаимодействие макрофагов эритроцитов: направления на будущее

Макрофаги играют ключевую роль в производстве, поддержании и удалении эритроцитов. Хотя ясно, что взаимодействия макрофагов с эритроцитами являются критическими в этих процессах, молекулярные механизмы, лежащие в основе многих из этих взаимодействий, все еще неуловимы. Роль макрофагов в формировании эритробластических островков — наиболее изученный процесс, в котором важны взаимодействия макрофагов эритроцитов.Два других биологических явления, поддержание и удаление эритроцитов, менее изучены. В частности, неясен процесс, в котором макрофаги селезенки помогают удалению включений в эритроцитах. В ближайшее время должны быть предприняты усилия, чтобы полностью понять этот процесс, а также очистку РБК. Новые методы, такие как прижизненная микроскопия, могут быть использованы для детального изучения этих процессов, тем самым генерируя знания, которые могут помочь предотвратить нежелательное разрушение эритроцитов при таких заболеваниях, как β-талассемия или гемолитическая анемия, или уменьшить потерю сохраненных донорских эритроцитов после переливания крови.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось в отсутствие каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Ссылки

• Аллен Т. Д., Теста Н. Г. (1991). Клеточные взаимодействия в эритробластических островках в долгосрочных культурах костного мозга, как изучено с помощью покадровой видеозаписи. Клетки крови 17, 29–38 [PubMed] [Google Scholar]
• An X., Mohandas N.(2011). Эритробластические островки, терминальная дифференцировка эритроидов и созревание ретикулоцитов. Int. J. Hematol. 93, 139–143 10.1007 / s12185-011-0779-x [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Angelillo-Scherrer A., ​​Burnier L., Lambrechts D., Fish R.J., Tjwa M., Plaisance S., et al. (2008). Роль Gas6 в эритропоэзе и анемии у мышей. J. Clin. Вкладывать деньги. 118, 583–596 10.1172 / JCI30375 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Аннисс А. М., Воробей Р. Л. (2002).Экспрессия CD47 (интегрин-ассоциированный белок) снижается в эритроцитах во время хранения. Трансфус. Афер. Sci. 27, 233–238 10.1016 / S1473-0502 (02) 00070-8 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Арашики Н., Кимата Н., Манно С., Мохандас Н., Такакува Ю. (2013). И перекисное окисление мембраны, и образование метгемоглобина необходимы для кластеризации группы 3: понимание механизмов старения эритроцитов человека. Биохимия 52, 5760–5769 10.1021 / bi400405p [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Arese P., Туррини Ф., Шварцер Э. (2005). Полоса 3 / опосредованное комплементом распознавание и удаление нормально стареющих и патологических эритроцитов человека. Клетка. Physiol. Biochem. 16, 133–146 10.1159 / 000089839 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Bachmann A., Esser C., Petter M., Predehl S., von Kalckreuth V., Schmiedel S., et al. (2009). Отсутствие секвестрации эритроцитов и экспрессии нескольких копий семейства генов в Plasmodium falciparum от спленэктомированного пациента с малярией. PLoS ONE 4: e7459 10.1371 / journal.pone.0007459 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Бессис М. (1958). Эритробластический остров, функциональное единство костного мозга. Rev. Hematol. 13, 8–11 [PubMed] [Google Scholar]
• Бессис М. К., Бретон-Гориус Дж. (1962). Метаболизм железа в костном мозге с помощью электронной микроскопии: критический обзор. Кровь 19, 635–663 [PubMed] [Google Scholar]
• Боас Ф. Э., Форман Л., Бейтлер Э. (1998). Воздействие фосфатидилсерина и жизнеспособность эритроцитов при старении эритроцитов и гемолитической анемии.Proc. Natl. Акад. Sci. США 95, 3077–3081 10.1073 / pnas.95.6.3077 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Босман Г. Дж., Клуитманс Дж. К., Гроенен Ю. А., Верре Дж. М., Виллекенс Ф. Л., Новотный В. М. (2011). Восприимчивость к воздействию фосфатидилсерина, вызванному гиперосмотическим стрессом, увеличивается во время хранения эритроцитов. Переливание 51, 1072–1078 10.1111 / j.1537-2995.2010.02929.x [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Брюс Л. Дж., Гош С., Кинг М. Дж., Лейтон Д.М., Моуби В. Дж., Стюарт Г. В. и др. (2002). Отсутствие CD47 в наследственном сфероцитозе с дефицитом белка 4.2 у человека: взаимодействие между комплексом Rh и комплексом полосы 3. Кровь 100, 1878–1885 гг. 10.1182 / blood-2002-03-0706 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Buffet P. A., Milon G., Brousse V., Correas J. M., Dousset B., Couvelard A., et al. (2006). Ex vivo перфузия селезенки человека поддерживает функции очистки и обработки. Кровь 107, 3745–3752 10.1182 / blood-2005-10-4094 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Burger P., Хилариус-Стокман П., де Корте Д., ван ден Берг Т. К., ван Брюгген Р. (2012). CD47 действует как молекулярный переключатель фагоцитоза эритроцитов. Кровь 119, 5512–5521 10.1182 / blood-2011-10-386805 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Чоу А., Хаггинс М., Ахмед Дж., Хашимото Д., Лукас Д., Кунисаки Ю. и др. (2013). Макрофаги CD169 (+) обеспечивают нишу, способствующую эритропоэзу в условиях гомеостаза и стресса. Nat. Med. 19, 429–436 10.1038 / нм.3057 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Clarke A.Р., Маандаг Э. Р., ван Роон М., ван дер Лугт Н. М., ван дер Валк М., Хупер М. Л. и др. (1992). Потребность в функциональном гене Rb-1 в развитии мышей. Природа 359, 328–330 10.1038 / 359328a0 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Крейри С. Э., Бьюкенен Г. Р. (2009). Сосудистые осложнения после спленэктомии по поводу гематологических нарушений. Кровь 114, 2861–2868 10.1182 / blood-2009-04-210112 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Crocker P. R., Werb Z., Gordon S., Бейнтон Д. Ф. (1990). Ультраструктурная локализация ограниченного макрофагами гемагглютинина, связывающего сиаловую кислоту, SER, в кластерах макрофагов-гематопоэтических клеток. Кровь 76, 1131–1138 [PubMed] [Google Scholar]
• Кросби В. Х. (1957). Сидероциты и селезенка. Кровь 12, 165–170 [PubMed] [Google Scholar]
• Кросби В. Х. (1959). Нормальные функции селезенки по отношению к эритроцитам: обзор. Кровь 14, 399–408 [PubMed] [Google Scholar]
• Дай К., Чунг И. Дж., Цзян С., Прайс Дж. О., Кранц С. Б. (2003). Уменьшение прогрессирования клеточного цикла в клетках-предшественниках эритроидов человека, обработанных фактором некроза опухоли альфа, происходит при снижении CDK6 и частично отменяется трансдукцией CDK6. Br. J. Haematol. 121, 919–927 10.1046 / j.1365-2141.2003.04367.x [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Даутри-Варсат А., Цехановер А., Лодиш Х. Ф. (1983). pH и рециркуляция трансферрина во время рецепторно-опосредованного эндоцитоза. Proc. Natl. Акад. Sci. США 80, 2258–2262 10.1073 / pnas.80.8.2258 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Де Мария Р., Зойнер А., Эрамо А., Доменичелли К., Бончи Д., Гриньяни Ф. и др. al. (1999). Отрицательная регуляция эритропоэза путем каспазо-опосредованного расщепления GATA-1. Природа 401, 489–493 10.1038 / 46809 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Эмлен В., Карл В., Бердик Г. (1992). Механизм передачи иммунных комплексов от красных кровяных телец CR1 к моноцитам. Clin. Exp. Иммунол. 89, 8–17 10.1111 / j.1365-2249.1992.tb06869.x [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Fabriek B.O., Polfliet M.M., Vloet R.P., van der Schors R.C., Ligtenberg A.J., Weaver L.K. и др. (2007). Поверхностный гликопротеин макрофага CD163 является рецептором адгезии эритробластов. Кровь 109, 5223–5229 10.1182 / blood-2006-08-036467 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Фернандес-Боянапалли Р. Ф., Фраш С. С., Макфиллипс К., Вандивье Р. В., Гарри Б. Л., Ричес Д. В. и др. (2009). Нарушение клиренса апоптотических клеток при CGD из-за измененного программирования макрофагов отменяется фосфатидилсерин-зависимой продукцией IL-4.Кровь 113, 2047–2055 10.1182 / blood-2008-05-160564 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Флорес-Фигероа Э., Гутьеррес-Эспиндола Г., Монтесинос Дж. Дж., Арана-Трехо Р. М., Майани Х. ( 2002). In vitro характеристика клеток кроветворного микроокружения пациентов с миелодиспластическим синдромом. Лейк. Res. 26, 677–686 10.1016 / S0145-2126 (01) 00193-X [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Fossati-Jimack L., Azeredo da S. S., Moll T., Kina T., Kuypers F.А., Ольденборг П. А. и др. (2002). Селективное увеличение экспрессии аутоиммунных эпитопов на старых эритроцитах у мышей: влияние на аутоиммунные реакции против эритроцитов. J. Autoimmun. 18, 17–25 10.1006 / jaut.2001.0563 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Franco R. S. (2009). Измерение и важность выживания эритроцитов. Являюсь. J. Hematol. 84, 109–114 10.1002 / ajh.21298 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Ghashghaeinia M., Cluitmans J. C., Akel A., Dreischer P., Toulany M., Коберле М. и др. (2012). Влияние возраста эритроцитов на эриптоз. Br. J. Haematol. 157, 606–614 10.1111 / j.1365-2141.2012.09100.x [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Ханаяма Р., Танака М., Мива К., Шинохара А., Ивамацу А., Нагата С. (2002). Идентификация фактора, связывающего апоптотические клетки с фагоцитами. Природа 417, 182–187 10.1038 / 417182a [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Hanspal M., Hanspal J. S. (1994). Связь эритробластов с макрофагами способствует пролиферации и созреванию эритроидов: в этом контакте участвует гепарин-связывающий белок массой 30 кДа.Кровь 84, 3494–3504 [PubMed] [Google Scholar]
• Ханспал М., Смочкова Ю., Уонг К. (1998). Молекулярная идентификация и функциональная характеристика нового белка, который опосредует прикрепление эритробластов к макрофагам. Кровь 92, 2940–2950 [PubMed] [Google Scholar]
• Харли Дж. Д. (1965). Роль восстановленного глутатиона в эритроцитах человека. Природа 206, 1054–1055 10.1038 / 2061054a0 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Hentze M. W., Muckenthaler M. U., Galy B., Камашелла К. (2010). Два в танго: регуляция метаболизма железа у млекопитающих. Клетка 142, 24–38 10.1016 / j.cell.2010.06.028 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Хорниг Р., Лутц Х. У. (2000). Кластеризация белков полосы 3 на человеческих эритроцитах способствует связыванию естественных антител против полосы 3 и антиспектрина. Exp. Геронтол. 35, 1025–1044 10.1016 / S0531-5565 (00) 00126-1 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Иавароне А., Кинг Э. Р., Дай Х. М., Леоне Г., Стэнли Э. Р., Ласорелла А. (2004). Ретинобластома способствует окончательному эритропоэзу, подавляя Id2 в макрофагах печени плода. Природа 432, 1040–1045 10.1038 / nature03068 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Инада Т., Ивама А., Сакано С., Оно М., Савада К., Суда Т. (1997). Селективная экспрессия рецепторной тирозинкиназы HTK на эритроидных клетках-предшественниках. Кровь 89, 2757–2765 [PubMed] [Google Scholar]
• Ishikawa-Sekigami T., Kaneko Y., Okazawa H., Tomizawa T., Okajo J., Saito Y., и другие. (2006). SHPS-1 способствует выживанию циркулирующих эритроцитов за счет ингибирования фагоцитоза макрофагами селезенки. Кровь 107, 341–348 10.1182 / blood-2005-05-1896 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Джекс Т., Фазели А., Шмитт Э. М., Бронсон Р. Т., Гуделл М. А., Вайнберг Р. А. (1992). Эффекты мутации Rb у мышей. Природа 359, 295–300 10.1038 / 359295a0 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Джи П., Мурата-Хори М., Лодиш Х. Ф. (2011). Формирование эритроцитов млекопитающих: конденсация и энуклеация хроматина.Trends Cell Biol. 21, 409–415 10.1016 / j.tcb.2011.04.003 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Каване К., Фукуяма Х., Кондо Г., Такеда Дж., Осава Ю., Учияма Ю., и другие. (2001). Потребность в ДНКазе II для окончательного эритропоэза в печени плода мыши. Наука 292, 1546–1549 10.1126 / science.292.5521.1546 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Кей М. (2005). Иммунорегуляция продолжительности жизни клеток. Аня. N.Y. Acad. Sci. 1057, 85–111 10.1196 / Анналы.1356.005 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Kay M. M. (2004). Группа 3 и ее изменения в состоянии здоровья и болезни. Клетка. Мол. Биол. 50, 117–138 [PubMed] [Google Scholar]
• Кобаяси Н., Карисола П., Пена-Круз В., Дорфман Д. М., Дзинуши М., Умецу С. Э. и др. (2007). Гликопротеины TIM-1 и TIM-4 связывают фосфатидилсерин и опосредуют поглощение апоптозными клетками. Иммунитет 27, 927–940 10.1016 / j.immuni.2007.11.011 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Koury M.Дж., Бондюрант М.С. (1990). Эритропоэтин замедляет распад ДНК и предотвращает запрограммированную смерть эритроидных клеток-предшественников. Наука 248, 378–381 10.1126 / science.2326648 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Кристиансен М., Граверсен Дж. Х., Якобсен К., Сонне О., Хоффман Х. Дж., Ло С. К. и др. (2001). Идентификация рецептора поглотителя гемоглобина. Природа 409, 198–201 10.1038 / 35051594 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Кусакабе М., Хасегава К., Хамада М., Накамура М., Осуми Т., Судзуки Х. и др. (2011). c-Maf играет решающую роль в дефинитивном эритропоэзе, который сопровождает образование эритробластических островков в печени плода. Кровь 118, 1374–1385 10.1182 / blood-2010-08-300400 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Ланг К. С., Ланг П. А., Бауэр К., Дюрантон К., Видер Т., Хубер С. М. и др. (2005). Механизмы суицидной гибели эритроцитов. Клетка. Physiol. Biochem. 15, 195–202 10.1159 / 000086406 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Ли Э.Y., Chang C. Y., Hu N., Wang Y. C., Lai C. C., Herrup K., et al. (1992). Мыши с дефицитом Rb нежизнеспособны и обнаруживают дефекты нейрогенеза и гематопоэза. Природа 359, 288–294 10.1038 / 359288a0 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Ли Г., Ло А., Шорт С. А., Манкелоу Т. Дж., Спринг Ф., Парсонс С. Ф. и др. (2006). Нацеленная делеция гена демонстрирует, что молекула клеточной адгезии ICAM-4 имеет решающее значение для образования эритробластных островков. Кровь 108, 2064–2071 10.1182 / blood-2006-03-006759 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Lee G., Спринг Ф. А., Парсонс С. Ф., Манкелоу Т. Дж., Питерс Л. Л., Кури М. Дж. И др. (2003). Новая секретируемая изоформа молекулы адгезии ICAM-4: потенциальный регулятор мембран-ассоциированных взаимодействий ICAM-4. Кровь 101, 1790–1797. 10.1182 / blood-2002-08-2529 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Ли Дж. К., Гимм Дж. А., Ло А. Дж., Кури М. Дж., Краусс С. В., Мохандас Н. и др. (2004). Механизм сортировки белков при энуклеации эритробластов: роль цитоскелетной связности. Кровь 103, 1912–1919 гг. 10.1182 / blood-2003-03-0928 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Ли С. Х., Крокер П. Р., Вестаби С., Ки Н., Мейсон Д. Й., Гордон С. и др. (1988). Выделение и иммуноцитохимическая характеристика стромальных макрофагов костного мозга человека в гемопоэтических кластерах. J. Exp. Med. 168, 1193–1198 10.1084 / jem.168.3.1193 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Леймберг М. Дж., Прус Э., Конейн А. М., Фибах Э. (2008). Макрофаги функционируют как источник железа ферритина для культивируемых предшественников эритроидов человека.J. Cell. Biochem. 103, 1211–1218 10.1002 / jcb.21499 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Ли Дж., Ван Дж. П., Гиран И., Черни А., Салаи А. Дж., Брилес Д. Э. и др. (2010a). Экспрессия рецептора комплемента 1 на эритроцитах мышей опосредует выведение Streptococcus pneumoniae за счет иммунного присоединения. Заразить. Иммун. 78, 3129–3135 10.1128 / IAI.01263-09 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Li L., Fang C. J., Ryan J. C., Niemi E. C., Lebron J. A., Bjorkman P. J., и другие. (2010b). Связывание и захват H-ферритина опосредуются рецептором трансферрина-1 человека. Proc. Natl. Акад. Sci. США 107, 3505–3510 10.1073 / pnas.0913192107 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Ли МО., Саркисян М. Р., Мехал В. З., Ракич П., Флавелл Р. А. (2003). Рецептор фосфатидилсерина необходим для очистки апоптотических клеток. Наука 302, 1560–1563 10.1126 / science.1087621 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Лю X. С., Ли X. Х., Ван Ю., Шу Р. З., Ван Л., Лу С. Ю. и др. (2007). Нарушение действия палладина приводит к дефектам дефинитивного эритропоэза, препятствуя образованию эритробластных островков в печени плода мыши. Кровь 110, 870–876 10.1182 / blood-2007-01-068528 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Low P. S. (1986). Структура и функция цитоплазматического домена полосы 3: центр взаимодействия мембраны эритроцита с периферическим белком. Биохим. Биофиз. Acta 864, 145–167 10.1016 / 0304-4157 (86)
  -2 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Лутц Х.У. (2004). Врожденные иммунные и неиммунные медиаторы клиренса эритроцитов. Cell Mol. Биол. 50, 107–116 [PubMed] [Google Scholar]
• Лутц Х. У., Натер М., Стаммлер П. (1993). Встречающиеся в природе антитела против полосы 3 обладают уникальным сродством к C3. Иммунология 80, 191–196 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Лутц Х. У., Штаммлер П., Фаслер С. (1990). Как встречающиеся в природе антитела против группы 3 стимулируют отложение C3b в стареющих и подверженных окислительному стрессу эритроцитах.Биомед. Биохим. Acta 49, S224 – S229 [PubMed] [Google Scholar]
• Маддала Р., Редди В. Н., Эпштейн Д. Л., Рао В. (2003). Фактор роста индуцировал активацию Rho и Rac GTPases и реорганизацию актина цитоскелета в эпителиальных клетках хрусталика человека. Мол. Vis. 9, 329–336 [PubMed] [Google Scholar]
• Манну Ф., Арезе П., Каппеллини М. Д., Фиорелли Г., Каппадоро М., Джирибальди Г. и др. (1995). Роль связывания гемихрома с мембраной эритроцитов в генерации изменений полосы 3 в эритроцитах с промежуточной бета-талассемией.Кровь 86, 2014–2020 гг. [PubMed] [Google Scholar]
• Манвани Д., Бикер Дж. Дж. (2008). Эритробластический остров. Curr. Вершина. Dev. Биол. 82, 23–53 10.1016 / S0070-2153 (07) 00002-6 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• МакГрат К. Э., Кингсли П. Д., Кониски А. Д., Портер Р. Л., Бушнелл Т. П., Палис Дж. (2008). Энуклеация примитивных эритроидных клеток генерирует временную популяцию «пиреноцитов» у плода млекопитающего. Кровь 111, 2409–2417 10.1182 / blood-2007-08-107581 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Означает Р.Т. (2004). Гепсидин и цитокины при анемии. Гематология 9, 357–362 10.1080 / 10245330400018540 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Мебиус Р. Э., Краал Г. (2005). Строение и функция селезенки. Nat. Rev. Immunol. 5, 606–616 10.1038 / nri1669 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Мельхорн М. И., Бродский А. С., Эстанислау Дж., Хори Дж. А., Иллигенс Б., Хамачи И. и др. (2013). CR1-опосредованное высвобождение АТФ эритроцитами человека способствует кластеризации CR1 и модулирует процесс иммунного переноса.J. Biol. Chem. 288, 31139–31153 10.1074 / jbc.M113.486035 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Миллер Ю. Э., Дэниэлс Г. Л., Джонс К., Палмер Д. К. (1987). Идентификация поверхностного антигена клетки, продуцируемого геном на хромосоме 3 человека (cen-q22) и не экспрессируемого клетками rhnull. Являюсь. J. Hum. Genet. 41, 1061–1070 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Mohandas N., Prenant M. (1978). Трехмерная модель костного мозга. Кровь 51, 633–643 [PubMed] [Google Scholar]
• Морелли А.Е., Ларрегина А. Т., Шуфески В. Дж., Захорчак А. Ф., Логар А. Дж., Папворт Г. Д. и др. (2003). Интернализация циркулирующих апоптотических клеток дендритными клетками маргинальной зоны селезенки: зависимость от рецепторов комплемента и влияние на продукцию цитокинов. Кровь 101, 611–620 10.1182 / blood-2002-06-1769 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Munasinghe A., Ileperuma M., Premawansa G., Handunnetti S., Premawansa S. (2009). Модуляция селезенкой свойств цитоадгезии Plasmodium falciparum.Сканд. J. Infect. Дис. 41, 538–539 10.1080 / 00365540
• 1195 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Мута К., Кранц С. Б., Бондюрант М. К., Дай К. Х. (1995). Фактор стволовых клеток замедляет дифференцировку нормальных клеток-предшественников эритроидных клеток человека, одновременно стимулируя пролиферацию. Кровь 86, 572–580 [PubMed] [Google Scholar]
• Нельсон Р. А. младший (1953). Феномен иммунной приверженности; иммунологически специфическая реакция между микроорганизмами и эритроцитами, приводящая к усилению фагоцитоза.Наука 118, 733–737 10.1126 / science.118.3077.733 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Ольденборг П. А., Железняк А., Фанг Ю. Ф., Лагенор К. Ф., Грешем Х. Д., Линдберг Ф. П. (2000). Роль CD47 как маркера собственной личности на эритроцитах. Наука 288, 2051–2054 гг. 10.1126 / science.288.5473.2051 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Панталео А., Гирибальди Г., Манну Ф., Арезе П., Туррини Ф. (2008). Естественные антитела против группы 3 и удаление красных кровяных телец при физиологических и патологических условиях.Аутоиммунный. Ред. 7, 457–462 10.1016 / j.autrev.2008.03.017 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Пак С. Й., Юнг М. Й., Ким Х. Дж., Ли С. Дж., Ким С. Й., Ли Б. Х. и др. (2008). Быстрое очищение трупа клеток от стабилизатора-2, мембранного рецептора фосфатидилсерина. Смерть клетки отличается. 15, 192–201 10.1038 / sj.cdd.4402242 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Piomelli S., Seaman C. (1993). Механизм старения эритроцитов: взаимосвязь плотности клеток и возраста клеток. Являюсь. J. Hematol.42, 46–52 10.1002 / ajh.2830420110 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Ramos P., Casu C., Gardenghi S., Breda L., Crielaard B.J., Guy E., et al. (2013). Макрофаги поддерживают патологический эритропоэз при истинной полицитемии и бета-талассемии. Nat. Med. 19, 437–445 10.1038 / nm.3126 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Раймонд А., Энсслин М. А., Шур Б. Д. (2009). SED1 / MFG-E8: би-мотивный белок, который управляет различными клеточными взаимодействиями. J. Cell.Biochem. 106, 957–966 10.1002 / jcb.22076 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Родс М. М., Копсомбут П., Бондюран М. К., Прайс Дж. О., Кури М. Дж. (2008). Присоединение к макрофагам на эритробластных островках усиливает пролиферацию эритробластов и увеличивает продукцию эритроцитов по другому механизму, чем эритропоэтин. Кровь 111, 1700–1708 10.1182 / blood-2007-06-098178 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Ribeil J. A., Zermati Y., Vandekerckhove J., Cathelin S., Kersual J., Dussiot M., et al. (2007). Hsp70 регулирует эритропоэз, предотвращая опосредованное каспазой-3 расщепление GATA-1. Природа 445, 102–105 10.1038 / nature05378 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Росс Г. Д., Медоф М. Э. (1985). Мембранные рецепторы комплемента, специфичные для связанных фрагментов C3. Adv. Иммунол. 37, 217–267 10.1016 / S0065-2776 (08) 60341-7 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Садахира Ю., Йошино Т., Монобе Ю. (1995). Очень поздняя активация взаимодействия антигена 4-сосудистой клетки с молекулой адгезии 1 участвует в образовании эритробластических островков.J. Exp. Med. 181, 411–415 10.1084 / jem.181.1.411 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Шнитцер Б., Содеман Т., Мид М. Л., Контакос П. Г. (1972). Язвенная функция селезенки при малярии: ультраструктурные наблюдения. Наука 177, 175–177 10.1126 / science.177.4044.175 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Secchiero P., Melloni E., Heikinheimo M., Mannisto S., Di PR., Iacone A., et al. (2004). TRAIL регулирует нормальное созревание эритроидов посредством ERK-зависимого пути.Кровь 103, 517–522 10.1182 / blood-2003-06-2137 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Секи М., Ширасава Х. (1965). Роль ретикулярных клеток в процессе созревания эритробластов. 3. судьба фагоцитированного ядра. Acta Pathol. Jpn. 15, 387–405 [PubMed] [Google Scholar]
• Скутельский Э., Данон Д. (1972). О изгнании ядра эритроида и его фагоцитозе. Анат. Рек. 173, 123–126 10.1002 / ar.1091730111 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Soni S., Бала С., Гвинн Б., Сахр К. Э., Петерс Л. Л., Ханспал М. (2006). Отсутствие белка макрофагов эритробластов (Emp) приводит к нарушению экструзии ядер эритробластов. J. Biol. Chem. 281, 20181–20189 10.1074 / jbc.M603226200 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Суенобу С., Такакура Н., Инада Т., Ямада Ю., Юаса Х., Чжан Х. К. и др. (2002). Роль рецептора EphB4 и его лиганда, эфрина-B2, в эритропоэзе. Biochem. Биофиз. Res. Commun. 293, 1124–1131 10.1016 / S0006-291X (02) 00330-3 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Торджман Р., Delaire S., Plouet J., Ting S., Gaulard P., Fichelson S. и др. (2001). Эритробласты являются источником ангиогенных факторов. Кровь 97, 1968–1974 10.1182 / blood.V97.7.1968 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Ульянова Т., Цзян Ю., Падилла С., Накамото Б., Папаяннопулу Т. (2011). Комбинаторные и различные роли интегринов альфа (5) и альфа (4) в стрессовом эритропоэзе у мышей. Кровь 117, 975–985 10.1182 / blood-2010-05-283218 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Wilkins B.С., Райт Д. Х. (2000). Иллюстрированная патология селезенки. Кембридж: Издательство Кембриджского университета; 10.1017 / CBO9780511545979 [CrossRef] [Google Scholar]
• Виллекенс Ф. Л., Рурдинкхолдер-Штулвиндер Б., Гроенен-Допп Ю. А., Бос Х. Дж., Босман Г. Дж., Ван ден Бос А. Г. и др. (2003). Потеря гемоглобина из эритроцитов in vivo является результатом везикуляции, вызванной селезенкой. Кровь 101, 747–751 10.1182 / blood-2002-02-0500 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Wilson J.Г., Андриопулос Н. А., Фирон Д. Т. (1987). CR1 и белки клеточной мембраны, которые связывают C3 и C4. Базовый и клинический обзор. Иммунол. Res. 6, 192–209 10.1007 / BF02918091 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Yokoyama T., Etoh T., Kitagawa H., Tsukahara S., Kannan Y. (2003). Миграция эритробластических островков в сторону синусоиды по мере созревания эритроидов в костном мозге крысы. J. Vet. Med. Sci. 65, 449–452 10.1292 / jvms.65.449 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Ёкояма Т., Китагава Х., Такеучи Т., Цукахара С., Каннан Ю. (2002). Отсутствие апоптотической гибели эритроидных клеток эритробластических островков в костном мозге здоровых крыс. J. Vet. Med. Sci. 64, 913–919 10.1292 / jvms.64.913 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Йошида Х., Каване К., Койке М., Мори Й., Учияма Й., Нагата С. (2005). Фосфатидилсерин-зависимое поглощение макрофагами ядер из клеток-предшественников эритроидов. Природа 437, 754–758 10.1038 / nature03964 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Замай Л., Secchiero P., Pierpaoli S., Bassini A., Papa S., Alnemri E. S. и др. (2000). Связанный с TNF лиганд, индуцирующий апоптоз (TRAIL), как негативный регулятор нормального эритропоэза человека. Кровь 95, 3716–3724 [PubMed] [Google Scholar]
• Зермати Ю., Фичельсон С., Валенси Ф., Фрейссинье Дж. М., Руайе-Фессар П., Крамер Э. и др. (2000). Трансформирующий фактор роста подавляет эритропоэз, блокируя пролиферацию и ускоряя дифференцировку предшественников эритроидов. Exp. Гематол. 28, 885–894 10.1016 / S0301-472X (00) 00488-4 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Zhang D., Kiyatkin A., Bolin J. T., Low P. S. (2000). Кристаллографическая структура и функциональная интерпретация цитоплазматического домена мембранной полосы эритроцитов 3. Кровь 96, 2925–2933 [PubMed] [Google Scholar]

Фагоцитоз — обзор | ScienceDirect Topics

Фагоцитоз

Фагоцитоз — это рецепторно-опосредованное, актин- и АТФ-зависимое явление, которое запускается связыванием частиц или организмов со специфическими рецепторами плазматической мембраны (Silverstein et al ., 1977). Актин собирается вокруг частицы, когда лиганды, экспрессируемые частицей, связываются с определенным классом рецепторов клеточной поверхности. Управляемые F-актином псевдоподы поглощают частицу, которая затем интернализуется в цитоплазматической фагосоме. Рецепторы маннозы, β-глюкана, Fc, скавенджера и комплемента могут передавать сигналы, необходимые для фагоцитарной интернализации (Brown, 1995).

Члены семейства rho GTPases участвуют в актин-опосредованных перестройках cyto-skel et al. , которые происходят одновременно с захватом частиц.Различные GTPases могут участвовать в разных типах фагоцитоза. Например, фагоцитоз FcR опосредуется Cdc42 и Rac1 (Cox et al ., 1997), тогда как фагоцитоз, опосредованный рецептором комплемента, зависит от Rho (Caron and Hall, 1998). Однако точные роли этих GTPases остаются неясными. Одно недавнее исследование продемонстрировало роль Cdc42 и Rac1 в привлечении F-актина к фагоцитарной чашке (Cox et al ., 1997), другое предполагает, что Cdc42 и Rac1 не участвуют в привлечении F-актина, а скорее служат различные функции в формировании фагоцитарной чашки.Ингибирование Cdc42 приводит к образованию структур, подобных плечу, поддерживающих лиганды в виде частиц, в то время как ингибирование Rac1 приводит к заключению лигандов в виде частиц в тонкие выступы мембраны, которые не сливаются (Massol et al ., 1998).

В фагоцитоз вовлечены дополнительные регуляторные пути. FcR-ассоциированный фагоцитоз включает в себя зависимый от тирозинкиназы путь. Некоторые цитоскелетные белки, включая паксиллин, которые ассоциируются с ранними фагосомами, являются субстратами тирозинкиназы, которые фосфорилируются в ответ на лигирование рецептора Fc (Greenberg et al ., 1994)

Фагоцитоз обеспечивает средство для интернализации широкого диапазона антигенных лигандов, связанных с рецептором. ДК кажутся специально сконструированными для интернализации и презентации фагоцитарных лигандов, о чем свидетельствует наблюдение, что антигенпрезентирующая способность ДК намного выше для адсорбированного на гранулах антигена, чем для растворимой формы антигена (Scheicher et al ., 1995. ). Действительно, DC демонстрируют замечательную эффективность в генерации эпитопов MHC класса II, полученных в результате фагоцитоза клеточных фрагментов.Фагоцитоз молекул MHC класса II I-E из клеточных фрагментов был в 1000-10 000 раз более эффективным при образовании комплексов MHC класса II-пептид, чем поглощение предварительно обработанного пептида I-E (Inaba et al ., 1998). Более того, резидентные лимфоидные DCs фагоцитируют короткоживущие мигрирующие DCs и представляют антигены, интернализованные этими мигрирующими DCs (Inaba et al ., 1998). Важность и последствия этого явления, вероятно, отражают тот факт, что частицы, например клетки и бактерии являются наиболее физиологичными формами антигенных DC, с которыми они встречаются в течение своей жизни.

Хотя существует много различий между механизмами, управляющими фагоцитозом и рецепторно-опосредованным эндоцитозом, ряд статей показал несколько взаимных сходств. Dynamin-2, динамин GTPase, участвующий в рецептор-опосредованном эндоцитозе, также необходим для фагоцитоза (Gold et al ., 1999). При эндоцитозе динамин функционирует на стадии расщепления образования везикул, покрытых клатрином. Во время фагоцитоза динамин-2 был обнаружен на образующихся фагосомах. Хотя не совсем ясно, как динамин-2 действует на окончательное почкование формирующихся фагоцитарных вакуолей, он, по-видимому, функционирует в этом процессе.Ингибирование динамина-2 посредством экспрессии его доминантной отрицательной мутации блокирует расширение мембраны вокруг частиц (Gold et al ., 1999). Роль динамина-2 и, возможно, Rho GTPases может указывать на участие продолжающегося ремоделирования мембран и движения пузырьков в фагоцитозе.

Фагоциты — Фагоцитарные клетки — TeachMePhysiology

Фагоциты — это тип лейкоцитов, которые используют фагоцитоз для поглощения бактерий, инородных частиц и умирающих клеток для защиты организма.Они связываются с патогенами и усваивают их в фагосоме, которая подкисляется и сливается с лизосомами, чтобы разрушить содержимое.

Они являются ключевым компонентом врожденной иммунной системы. Есть три основных группы фагоцитов: моноциты и макрофаги, гранулоциты и дендритные клетки, каждая из которых выполняет несколько разные функции в организме.

В этой статье рассматриваются различные фагоциты, присутствующие в организме, их структура , , где они находятся, , и клинические состояния , которые могут возникнуть в результате их дефицита.

Моноциты

Моноциты — это тип фагоцитов, обнаруженных в кровотоке. Они циркулируют по телу, и когда ткань инфицирована или воспалена, они могут покинуть кровоток и попасть в ткань.

В ткани они дифференцируются в макрофагов , которые образуют основную резидентную популяцию фагоцитов в нормальных тканях. Моноциты фагоцитируют, но поскольку большинство инфекций происходит в тканях, способность моноцитов дифференцироваться является особенно важной.При наличии определенного набора сигналов моноциты также могут дифференцироваться в дендритные клетки в тканях.

Моноциты — это наибольших типов фагоцитов, с фасолью в форме ядра , если смотреть под микроскопом.

Рис. 1. Электронная микрофотография, показывающая моноцит, окруженный эритроцитами. [/ caption]

Макрофаги

Макрофаги происходят из моноцитов и обнаруживаются в тканях.Они играют важную роль в качестве первого механизма защиты при фагоцитозе клеточного мусора , микробов и любых других чужеродных веществ.

Они также помогают инициировать адаптивный иммунный ответ, представляя антигены Т-клеткам и секретирующие факторы, чтобы вызвать воспаление и привлечь другие клетки.

Макрофаги могут называться по-разному в зависимости от их местоположения: микроглия присутствует в ЦНС, а клеток Купфера, — в печени.

Рис. 2. Диаграмма, показывающая расположение клеток Купфера в печени.[/подпись]

Дендритные клетки

Основная функция дендритных клеток — связующее звено между врожденной и адаптивной иммунными системами. Как незрелые дендритные клетки они путешествуют в кровотоке, мигрируют через ткани и постоянно отбирают образцы патогенов, которые они находят посредством макропиноцитоза .

После фагоцитоза клетка становится зрелой и мигрирует в периферический лимфоидный орган, такой как лимфатический узел, селезенка или ассоциированную с кишечником лимфоидную ткань, чтобы представить антиген Т-клетке.Затем это активирует Т-лимфоциты, чтобы инициировать адаптивный иммунный ответ.

Дендритные клетки можно распознать по присутствию множественных цитоплазматических выступов на их поверхности, что придает им большое отношение площади поверхности к объему, что способствует тесному контакту с множеством клеток. Эти процессы похожи на дендриты нейронов, давшие название дендритным клеткам.

Рис. 3. Дендритные клетки (окрашены зеленым), расположенные в эпителии роговицы.[/подпись]

Гранулоциты

Гранулоциты представляют собой группу фагоцитов с плотными гранулами в их цитоплазме и включают нейтрофилы, эозинофилы и базофилы.

Нейтрофилы являются наиболее фагоцитарными из этих клеток: они являются наиболее многочисленными лейкоцитами и могут быть идентифицированы по их зернистой цитоплазме и дольчатым ядрам (обычно 2-5 долек). Они образуются из миелоидных стволовых клеток, обнаруженных в костном мозге.

Обычно они находятся в кровотоке, но во время острой фазы инфекции они являются одними из первых воспалительных клеток, которые достигают места заражения.Они особенно специализируются на уничтожении внутриклеточных патогенов за счет цитоплазматических гранул токсичными веществами, такими как антимикробные пептиды, ферменты и активные формы кислорода.

Нейтрофилы являются короткоживущими клетками и обычно умирают после фагоцитоза и использования их гранул — умирающие или мертвые нейтрофилы составляют основную часть гноя, наблюдаемого при инфекции. Нейтрофилы также важны для индукции воспаления и рекрутирования воспалительных клеток за счет высвобождения цитокинов, и других воспалительных факторов.

Рис. 4. Электронная микрофотография нейтрофилов на мазке крови. [/ caption]

[старт-клиника]

Клиническая значимость — нейтропения

Нейтропения — это низкое количество нейтрофилов (фагоцитов), обычно определяемое как менее 1,5 x 10 ⁹ / л . Нейтропения подвергает пациентов высокому риску инфекций, поскольку они являются ключевым компонентом врожденного иммунитета. Если пациенты страдают нейтропенией и плохо себя чувствуют, им срочно требуются антибиотики широкого спектра действия из-за риска развития септического шока.

Причины нейтропении разнообразны:

• Острая нейтропения (менее 2 недель) может быть результатом вирусной инфекции (ВИЧ, ЦМВ, ВЭБ, грипп)
• Хроническая нейтропения может быть следствием аутоиммунных заболеваний (СКВ), дефицита B12 / фолиевой кислоты, гематологических нарушений (лейкемия, лимфома, миелома), приема лекарств или этнической принадлежности (доброкачественной у некоторых людей афро-карибского или ближневосточного происхождения)

Если пациенты не плохо себя чувствуют и не имеют лихорадки, учитывайте этническую принадлежность и изучите историю приема лекарств.Запрос мазка крови может выявить инфекцию, аутоиммунные состояния или лимфопролиферативные нарушения. Другие исследования, которые могут быть полезны, включают вирусную серологию и аутоантитела .

Если единственной аномалией является изолированная нейтропения, гематологическая злокачественная опухоль является относительно необычным объяснением. Пациентов следует направлять при подозрении на серьезное заболевание, прогрессирование или развитие других аномалий клеток крови.

Рис. 5. Мазок крови пациента с нейтропенией показывает только один нейтрофил.[/подпись]

[окончание клинической]

лейкоцитов | Безграничная анатомия и физиология

Типы лейкоцитов

Различные типы белых кровяных телец (лейкоцитов) включают нейтрофилы, базофилы, эозинофилы, лимфоциты, моноциты и макрофаги.

Цели обучения

Различают два основных типа лейкоцитов (лейкоцитов): гранулоциты и агранулоциты

Основные выводы

Ключевые моменты

• Двумя основными типами лейкоцитов являются гранулоциты и мононуклеарные лейкоциты (агранулоциты).
• Лейкоциты возникают из гемопоэтических стволовых клеток костного мозга.
• Лейкоциты участвуют в распознавании патогенов, фагоцитозе (попадании частиц в организм), разрушении патогенов, опосредовании воспаления и презентации антигена.
• Гранулоциты включают нейтрофилы, базофилы, эозинофилы и тучные клетки. Их гранулы содержат ферменты, которые повреждают или переваривают патогены и высвобождают медиаторы воспаления в кровоток.
• Мононуклеарные лейкоциты включают лимфоциты, моноциты, макрофаги и дендритные клетки.Эта группа участвует как в функции врожденной, так и в адаптивной иммунной системе.

Ключевые термины

• эндоцитозирован : Поглощен во время процесса, при котором плазматическая мембрана клетки загибается внутрь, чтобы проглотить материал.
• антиген : Вещество, обычно чужеродное, которое вызывает иммунный ответ.
• патоген : Любой организм или вещество, особенно микроорганизм, способный вызывать заболевание. Примеры включают бактерии, вирусы, простейшие или грибы.Микроорганизмы не считаются патогенными до тех пор, пока их популяция не станет достаточно большой, чтобы вызвать болезнь.

Лейкоциты (лейкоциты) или лейкоциты — это клетки иммунной системы, которые защищают организм от инфекционных заболеваний и инородных материалов. Есть несколько разных типов лейкоцитов. У них есть общие черты, но они различаются по форме и функциям. Лейкоциты продуцируются в костном мозге гемопоэтическими стволовыми клетками, которые дифференцируются в лимфоидные или миелоидные клетки-предшественники.Основной отличительной чертой является наличие гранул; лейкоциты часто характеризуются как гранулоциты или агранулоциты.

Гранулоциты

Гранулоциты, также известные как полиморфноядерные (PMN) лейкоциты, характеризуются окрашенными гранулами в их цитоплазме под микроскопом. Эти гранулы представляют собой мембраносвязанные ферменты, которые действуют в первую очередь при переваривании эндоцитозированных частиц. Они также могут вызывать апоптоз, опосредованный гранулами, посредством высвобождения перфоринов, гранзимов и протеаз.Ядро содержит несколько долей (полиморфноядерных) в отличие от одной округлой доли. Гранулоциты содержат толл-подобные рецепторы, которые позволяют им распознавать молекулярные паттерны, связанные с патогенами (PAMPS). Все категории, кроме нейтрофилов, содержат рецепторы IgE, которые участвуют в аллергических реакциях. Есть четыре типа гранулоцитов:

Гранулоциты : нейтрофил, эозинофил и базофил слева направо.

• Нейтрофилы защищают от бактериальной или грибковой инфекции и других очень мелких воспалительных процессов.Обычно они первыми реагируют на микробную инфекцию. Их активность и гибель в большом количестве от дегрануляции образуют гнойный некроз (гной).
• Эозинофилы в первую очередь борются с паразитарными инфекциями. Они также являются преобладающими воспалительными клетками при аллергических реакциях.
• Базофилы в основном отвечают за кратковременную воспалительную реакцию (особенно при аллергии или раздражении), выделяя химический гистамин, который вызывает расширение сосудов, возникающее при воспалении.
• Тучные клетки функционируют аналогично базофилам в том, что они часто опосредуют воспаление, но чаще встречаются и происходят из другой гемопоэтической линии.

Мононуклеарные лейкоциты

Мононуклеарные (MN) лейкоциты характеризуются одним круглым ядром в цитоплазме. Некоторые лейкоциты MN содержат гранулы, а другие нет, но члены этой группы иногда считаются агранулоцитами по соглашению об именах. Лейкоциты MN содержат лизосомы, небольшие пузырьки, содержащие пищеварительные ферменты, которые расщепляют инородные тела, которые эндоцитируются клеткой во время фагоцитоза.Ячейки включают:

• Лимфоциты трех типов. В-лимфоциты вырабатывают антитела в рамках гуморального иммунного ответа. Т-лимфоциты участвуют в клеточном иммунном ответе. NK-клетки — это цитотоксические клетки, которые участвуют во врожденном иммунном ответе, убивая инфицированные вирусом и опухолевые клетки и опосредуя лихорадку и длительное воспаление. B- и T-лимфоциты содержат рецепторы антигена MHC, и их активность антиген-специфична. Другие лейкоциты атакуют любой патоген, но не могут различать разные типы патогенов.
• Моноциты — это большие лейкоциты, которые дифференцируются в макрофаги и дендритные клетки в различных условиях, выполняя схожие функции в фагоцитозе и презентации антигена (процесс, посредством которого молекулярные компоненты представляются лимфоцитам для стимуляции адаптивного иммунного ответа). Моноциты и их потомство содержат толл-подобные рецепторы и гранулы.
• Макрофаги — это моноциты, которые мигрировали из кровотока во внутренние ткани организма.Они уничтожают остатки некротических клеток и инородный материал, включая вирусы и бактерии, и могут представлять антигены наивным лимфоцитам. Обычно они прибывают к месту воспаления через один-три дня после первоначальной реакции нейтрофилов, чтобы очистить мертвые нейтрофилы, клеточный мусор и оставшиеся патогены.
• Дендритные клетки — это моноциты, которые мигрировали в клетки, которые находятся в контакте с внешней средой, такой как кожа, кишечник или респираторный эпителий. Их название происходит от разветвленных выступов, называемых дендритами, которые увеличивают площадь их поверхности.Они фагоцитируют патогены и представляют антигены наивным лимфоцитам.

Макрофаг : макрофаг фагоцитирует две более мелкие частицы, возможно, патогены

Функция WBC

Каждый тип лейкоцитов (WBC) выполняет определенную функцию по защите организма от инфекций.

Цели обучения

Опишите функции лейкоцитов (лейкоцитов)

Основные выводы

Ключевые моменты

• Функции лейкоцитов часто возникают в кровотоке и могут представлять либо врожденную, либо адаптивную иммунную систему.
• Функции врожденной иммунной системы неспецифичны и включают фагоцитоз, воспаление и дегрануляцию.
• Функции адаптивной иммунной системы являются антигенспецифическими и включают презентацию антигена, а также клеточно-опосредованную и опосредованную гуморальностью активность.
• По сравнению с функциями врожденной иммунной системы, функции адаптивной иммунной системы запускаются дольше, но работают намного быстрее. У них есть компонент памяти, предотвращающий повторное заражение одним и тем же патогеном.

Ключевые термины

• макрофаг : лейкоцит, который фагоцитирует остатки некротических клеток и инородный материал, включая вирусы, бактерии и чернила для татуировок. Он представляет лимфоцитам чужеродные антигены на молекулах MHC II. Часть врожденной иммунной системы.
• Воспаление : Функция врожденной иммунной системы в ответ на патоген или травму. Химические медиаторы заставляют кровеносные сосуды расширяться и становиться более проницаемыми, что притягивает нейтрофилы в эту область.
• цитотоксический : любой механизм, который может вызвать гибель клетки (обычно без фагоцитоза), такой как дегрануляция или опосредованный клетками апоптоз.

Лейкоциты (белые кровяные тельца) выполняют ряд функций, которые в первую очередь связаны с защитой организма от патогенов (чужеродных захватчиков). Большая активность лейкоцитов происходит в кровотоке, но не ограничивается этой областью. Многие лейкоциты способны выполнять свои функции в тканях или органах во время нормального транспорта и в ответ на травму.Функции лейкоцитов можно классифицировать как врожденные или адаптивные на основе нескольких характеристик.

Функции врожденной иммунной системы

Под врожденной иммунной системой понимается способность организма предотвращать проникновение патогенов и уничтожать патогены, которые попадают в организм. Его функции — быстрые реакции, которые подавляют патоген, как только он обнаруживается в организме. Функции врожденной иммунной системы, связанные с лейкоцитами, включают:

• Фагоцитоз возбудителей болезней. Этот процесс выполняется в основном нейтрофилами, макрофагами и дендритными клетками, но большинство других лейкоцитов также могут это делать.Он включает связывание рецептора Fc с хвостом патогена. Возбудитель поглощается лейкоцитами и разрушается ферментами и свободными радикалами.
• Воспаление. Этот процесс осуществляется в основном тучными клетками, эозинофилами, базофилами и NK-клетками. Когда патоген обнаружен или эндотелиальные клетки сосудов высвобождают стрессовые цитокины из-за повреждения, такого как порез, лейкоциты выделяют множество воспалительных цитокинов, таких как гистамин или TNF-альфа. Они вызывают расширение сосудов, увеличивают проницаемость сосудов и способствуют перемещению нейтрофилов к месту воспаления.
• Дегрануляция. Этот процесс осуществляется гранулоцитами, такими как нейтрофилы. Когда патогены встречаются, у патогена может быть индуцирован гранулярно-зависимый апоптоз (механизм цитотоксичности) путем высвобождения перфоринов, гранзимов и протеаз из их гранул.

Нейтрофилы, фагоцитирующие бактерии : Здесь изображены нейтрофилы, фагоцитирующие и полностью поглощающие бактерии.

Функции адаптивной иммунной системы

Адаптивная иммунная система специфична для каждого патогена на основе антигенов, молекулярных компонентов патогенов, используемых лейкоцитами для распознавания этого специфического патогена.По сравнению с врожденной иммунной системой функции адаптивного иммунитета работают намного быстрее и имеют компонент памяти, который предотвращает повторное заражение тем же патогеном. Однако обычно проходит больше времени, прежде чем адпативная иммунная система начинает работать. К адаптивным иммунным функциям лейкоцитов относятся:

• Представление антигена. Этот процесс в основном осуществляется макрофагами и дендритными клетками. После фагоцитоза белковые компоненты (антигены) патогена экспрессируются на молекулах MHC лейкоцитов и представляются наивным Т-клеткам (и В-клеткам) в лимфатических узлах.Затем Т-клетки запускают адаптивный иммунный ответ, быстро пролиферируя и дифференцируясь.
• Клеточно-опосредованная активность. Этот процесс выполняется Т-клетками. Патогены, несущие антиген Т-клетки, уничтожаются за счет цитотоксического апоптоза и протеазной активности.
• Гуморальная деятельность. Этот процесс осуществляется В-клетками, которые секретируют антиген-специфические антитела. Антитела связываются с патогенами, чтобы опсонизировать (маркировать) их, чтобы фагоциты поглотили, нейтрализовали или запустили каскад комплемента, в котором белки образуют комплекс, атакующий мембрану, для лизирования патогена.
• Активность ячеек памяти. После презентации антигена создаются В- и Т-клетки памяти. Они быстро производят новые Т-клетки или антитела, если тот же патоген будет обнаружен в будущем. Это предотвращает повторное заражение организма этим патогеном.

Образование WBC

Кроветворение относится к образованию компонентов клеток крови. Это необходимо для функции позвоночных.

Цели обучения

Опишите образование лейкоцитов (лейкоцитов или лейкоцитов)

Основные выводы

Ключевые моменты

• Гематопоэтические стволовые клетки самообновляются и находятся в мозговом веществе кости (костном мозге).
• Все клетки крови делятся на две основные линии, продуцируемые лимфоидными клетками-предшественниками или миелоидными клетками-предшественниками, в зависимости от типа линии.
• Лимфоидные клетки-предшественники дифференцируются в В-, Т-клетки и NK-клетки.
• Миелоидные клетки-предшественники дифференцируются в миелоциты (гранулоциты и моноциты) или не лейкоциты, такие как эритороциты и мегакариоциты (которые продуцируют тромбоциты).
• До рождения большая часть клеток крови формируется в печени или селезенке, которые имеют тенденцию увеличиваться при использовании для кроветворения.У взрослых большая часть кроветворения происходит в костном мозге.

Ключевые термины

• миелоцит : большая клетка, обнаруженная в костном мозге, которая становится гранулоцитом или моноцитом при созревании.
• дифференциация : Постепенные изменения, которые происходят, когда тип клетки или ткани меняется на другой. Клетки обычно становятся более специализированными, чем больше они дифференцируются, и считаются окончательно дифференцированными, когда они не могут дальше дифференцироваться (а часто и делиться).
• мегакариоцит : большая клетка в костном мозге, ответственная за производство тромбоцитов.

Гематопоэз относится к образованию клеточных компонентов крови, включая как белые, так и эритроциты. Все клеточные компоненты крови происходят из гемопоэтических стволовых клеток, расположенных в костном мозге. У здорового взрослого человека ежедневно вырабатывается примерно 10 ¹¹ –10 ¹² новых клеток крови для поддержания равновесного уровня в периферическом кровообращении.

Гематопоэз лейкоцитов

Гематопоэтические стволовые клетки (HSC) находятся в костном мозге и обладают уникальной способностью давать начало всем зрелым типам клеток крови путем дифференцировки в другие клетки-предшественники. ГСК самообновляются. Когда они размножаются, по крайней мере, некоторые дочерние клетки остаются HSC, поэтому пул стволовых клеток не истощается со временем. Дочерние клетки — это миелоидные и лимфоидные клетки-предшественники, которые не могут самообновляться, а дифференцируются в различные миелоидные лейкоциты и лимфоциты соответственно.Это один из жизненно важных процессов в организме.

Лейкоцитарные линии

Две разные лейкоцитарные линии и две нелейкоцитарные линии возникают из потомства HSC. После этого разделения дифференцировки подтипы в конечном итоге дифференцируются на лейкоциты, дифференцированные на терминалах, которые обычно не делятся независимо.

1. Линия лимфоцитов происходит от общих лимфоидных клеток-предшественников, которые, в свою очередь, становятся лимфобластами перед дифференцировкой в ​​Т-клетки, В-клетки и NK-клетки.
2. Миелоциты являются ответвлением обычных миелоидных клеток-предшественников, которые также дифференцируются на эритропоэтические и магакариотические клетки-предшественники. Эта разнообразная группа подразделяется на гранулоциты и моноциты. Моноциты далее дифференцируются в макрофаги или дендритные клетки при достижении определенных тканей.
3. Мегакариоциты (клетки, производящие тромбоциты) и эритроциты (красные кровяные тельца) формально не считаются лейкоцитами, а возникают из общих миелоидных клеток-предшественников, которые производят другие клеточные компоненты крови.

Гематопоэз у людей : На этой диаграмме показан гематопоэз в том виде, в каком он происходит у человека.

Сайты гемопоэза в пре- и постнатальный периоды

В развивающихся эмбрионах кроветворение происходит в виде скоплений клеток крови в желточном мешке, называемых островками крови. Однако большая часть кровоснабжения поступает от матери через плаценту. По мере развития кроветворение происходит в основном в селезенке, печени и лимфатических узлах.

Когда костный мозг развивается, он в конечном итоге берет на себя задачу формирования большей части клеток крови для всего организма. Однако созревание, активация и некоторая пролиферация лимфоидных клеток происходит в лимфоидных органах (селезенке, тимусе и лимфатических узлах). У детей кроветворение происходит в костном мозге длинных костей, таких как бедренная и большеберцовая кость. У взрослых это происходит в основном в области таза, черепа, позвонков и грудины.

В некоторых случаях печень, тимус и селезенка могут возобновить свою кроветворную функцию при необходимости.Это называется экстрамедуллярным кроветворением. Это может привести к гипертрофии и значительному увеличению этих органов. Во время внутриутробного развития печень функционирует как главный орган кроветворения, поскольку кости и костный мозг развиваются позже. Следовательно, в процессе развития печень увеличивается по сравнению с ее зрелыми пропорциями.

лейкоцитов и тромбоцитов | Анатомия и физиология II

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Опишите общую характеристику лейкоцитов
• Классифицируйте лейкоциты по их происхождению, их основным структурным особенностям и их основным функциям
• Обсудить наиболее распространенные злокачественные новообразования с участием лейкоцитов
• Определите происхождение, основную структуру и функцию тромбоцитов

Лейкоцит , широко известный как лейкоцит (или WBC), является основным компонентом защиты организма от болезней.Лейкоциты защищают организм от вторжения микроорганизмов и клеток тела с мутированной ДНК, а также убирают мусор. Тромбоциты необходимы для восстановления кровеносных сосудов, когда они были повреждены; они также обеспечивают факторы роста для исцеления и восстановления. См. Рис. 1 в разделе «Эритроциты» для получения сводной информации о лейкоцитах и ​​тромбоцитах.

Характеристики лейкоцитов

Хотя лейкоциты и эритроциты происходят из гемопоэтических стволовых клеток костного мозга, они сильно отличаются друг от друга во многих существенных отношениях.Например, лейкоцитов гораздо меньше, чем эритроцитов: обычно их всего от 5000 до 10 000 на µ L. Они также больше, чем эритроциты, и являются единственными сформированными элементами, которые представляют собой полные клетки, обладающие ядром и органеллами. И хотя существует только один тип эритроцитов, существует множество типов лейкоцитов. У большинства из этих типов продолжительность жизни намного короче, чем у эритроцитов, у некоторых — всего несколько часов или даже несколько минут в случае острой инфекции.

Одной из наиболее отличительных характеристик лейкоцитов является их движение. В то время как эритроциты проводят свои дни, циркулируя в кровеносных сосудах, лейкоциты обычно покидают кровоток, чтобы выполнять свои защитные функции в тканях организма. Для лейкоцитов сосудистая сеть — это просто дорога, по которой они движутся, и вскоре с нее сворачивают, чтобы добраться до своего истинного пункта назначения. По прибытии им часто дают разные названия, например, макрофаг или микроглия, в зависимости от их функции.Как показано на Рисунке 1, они покидают капилляры — мельчайшие кровеносные сосуды — или другие мелкие сосуды в результате процесса, известного как эмиграция (от латинского «удаление») или diapedesis (dia- = «сквозной»; — pedan = «прыгать»), в котором они протискиваются через соседние клетки в стенке кровеносного сосуда.

Рис. 1. Лейкоциты выходят из кровеносного сосуда и затем движутся через соединительную ткань дермы к месту раны. Некоторые лейкоциты, такие как эозинофилы и нейтрофилы, характеризуются как гранулярные лейкоциты.Они выделяют из своих гранул химические вещества, уничтожающие болезнетворные микроорганизмы; они также способны к фагоцитозу. Моноцит, агранулярный лейкоцит, дифференцируется в макрофаг, который затем фагоцитирует патогены.

После выхода из капилляров некоторые лейкоциты занимают фиксированные позиции в лимфатической ткани, костном мозге, селезенке, тимусе или других органах. Другие будут перемещаться по тканевым пространствам очень похоже на амеб, непрерывно расширяя свои плазматические мембраны, иногда свободно блуждая, а иногда двигаясь в направлении, в котором их привлекают химические сигналы.Это привлечение лейкоцитов происходит из-за положительного хемотаксиса (буквально «движение в ответ на химические вещества»), явления, при котором поврежденные или инфицированные клетки и близлежащие лейкоциты испускают эквивалент химического звонка «911», привлекая больше лейкоцитов к месту. . В клинической медицине дифференциальные подсчеты типов и процентного содержания лейкоцитов часто являются ключевыми показателями при постановке диагноза и выборе лечения.

Классификация лейкоцитов

Когда ученые впервые начали наблюдать окрашенные препараты крови, быстро стало очевидно, что лейкоциты можно разделить на две группы в зависимости от того, содержит ли их цитоплазма хорошо видимые гранулы:

• Гранулированные лейкоциты содержат большое количество гранул в цитоплазме.Они включают нейтрофилы, эозинофилы и базофилы (вы можете увидеть их происхождение от миелоидных стволовых клеток на рисунке 1 в разделе «Производство сформированных элементов»).
• Хотя в агранулярных лейкоцитах не полностью отсутствуют гранулы, их гораздо меньше и они менее очевидны. Агранулярные лейкоциты включают моноциты, которые созревают в макрофаги, которые являются фагоцитами, и лимфоциты, которые возникают из линии лимфоидных стволовых клеток.

Гранулированные лейкоциты

Мы рассмотрим гранулярные лейкоциты в порядке от наиболее частых до наименее распространенных.Все они вырабатываются красным костным мозгом и имеют короткий срок жизни от нескольких часов до нескольких дней. Обычно они имеют лопастное ядро ​​и классифицируются в зависимости от того, какой тип красителя лучше всего выделяет их гранулы (рис. 2).

Рис. 2. Нейтрофил имеет маленькие гранулы, окрашенные в светло-сиреневый цвет, и ядро ​​с двумя-пятью долями. Гранулы эозинофила немного больше и окрашены в красновато-оранжевый цвет, а его ядро ​​состоит из двух-трех долей. Базофил имеет большие гранулы от темно-синего до пурпурного цвета и двухлопастное ядро.

Самый распространенный из всех лейкоцитов, нейтрофилов , обычно составляет 50–70 процентов от общего количества лейкоцитов. Их диаметр составляет 10–12 мкм, м, что значительно больше, чем у эритроцитов. Их называют нейтрофилами, потому что их гранулы наиболее отчетливо видны с химически нейтральными пятнами (ни кислотными, ни основными). Гранулы многочисленны, но довольно мелкие и обычно имеют светло-сиреневый оттенок. Ядро имеет отчетливо выраженную лопастную форму и может иметь от двух до пяти долей, число которых увеличивается с возрастом клетки.У более старых нейтрофилов количество долей увеличивается, и их часто называют полиморфноядерным , (ядро с множеством форм) или просто «полисами». У молодых и незрелых нейтрофилов появляются доли, известные как «полосы».

Нейтрофилы быстро реагируют на очаг инфекции и являются эффективными фагоцитами, предпочитающими бактерии. Их гранулы включают лизоцим , фермент, способный лизировать или разрушать стенки бактериальных клеток; окислители, такие как перекись водорода; и , дефенсины, , белки, которые связываются с плазматическими мембранами бактерий и грибов и прокалывают их, так что содержимое клеток выходит наружу.Аномально высокое количество нейтрофилов указывает на инфекцию и / или воспаление, особенно вызванное бактериями, но также обнаруживается у ожоговых пациентов и других людей, испытывающих необычный стресс. Ожоговая травма увеличивает распространение нейтрофилов для борьбы с инфекцией, которая может возникнуть в результате разрушения кожного барьера. Низкое количество может быть вызвано токсичностью лекарства и другими нарушениями и может повысить восприимчивость человека к инфекции.

Эозинофилы обычно составляют 2–4 процента от общего количества лейкоцитов.Их диаметр также составляет 10–12 мкм м. Гранулы эозинофилов лучше всего окрашиваются кислотным красителем, известным как эозин. Ядро эозинофила обычно имеет от двух до трех долей, и при правильном окрашивании гранулы будут иметь отчетливый красный или оранжевый цвет.

Гранулы эозинофилов включают молекулы антигистаминов, которые противодействуют активности гистаминов, воспалительных химических веществ, продуцируемых базофилами и тучными клетками. Некоторые гранулы эозинофилов содержат молекулы, токсичные для паразитических червей, которые могут проникать в организм через кожные покровы или когда человек ест сырую или недоваренную рыбу или мясо.Эозинофилы также способны к фагоцитозу и особенно эффективны, когда антитела связываются с мишенью и образуют комплекс антиген-антитело. Высокое содержание эозинофилов типично для пациентов, страдающих аллергией, заражением паразитарными червями и некоторыми аутоиммунными заболеваниями. Низкое количество может быть связано с токсичностью лекарств и стрессом.

Базофилы — наименее распространенные лейкоциты, обычно составляющие менее одного процента от общего количества лейкоцитов. Они немного меньше нейтрофилов и эозинофилов и составляют 8–10 µ м в диаметре.Гранулы базофилов лучше всего окрашиваются основными (щелочными) красителями. Базофилы содержат большие гранулы, которые окрашиваются в темно-синий цвет, и настолько распространены, что могут затруднить просмотр двухлепесткового ядра.

В целом базофилы усиливают воспалительный ответ. Они разделяют эту черту с тучными клетками. В прошлом тучные клетки считались базофилами, покидающими кровообращение. Однако, похоже, это не так, поскольку два типа клеток развиваются из разных клонов.

Гранулы базофилов выделяют гистамины, способствующие воспалению, и гепарин, препятствующий свертыванию крови.Высокое количество базофилов связано с аллергией, паразитарными инфекциями и гипотиреозом. Низкие показатели связаны с беременностью, стрессом и гипертиреозом.

Агранулярные лейкоциты

Агранулярные лейкоциты содержат в своей цитоплазме менее заметные гранулы меньшего размера, чем гранулярные лейкоциты. Ядро простой формы, иногда с выемкой, но без отчетливых долей. Существует два основных типа агранулоцитов: лимфоциты и моноциты (см. Рисунок 1 в разделе «Производство сформированных элементов»).

Лимфоциты — единственный сформированный элемент крови, который возникает из лимфоидных стволовых клеток. Хотя изначально они образуются в костном мозге, большая часть их последующего развития и размножения происходит в лимфатических тканях. Лимфоциты являются вторым по распространенности типом лейкоцитов, на их долю приходится около 20–30 процентов всех лейкоцитов, и они необходимы для иммунного ответа. Диапазон размеров лимфоцитов довольно обширен: одни авторитетные источники признают два класса размеров, а другие — три.Обычно размер крупных клеток составляет 10–14 мкм мкм, они имеют меньшее соотношение ядра и цитоплазмы и большее количество гранул. Меньшие клетки обычно имеют размер 6–9 мкм м с большим объемом ядра до цитоплазмы, что создает эффект «ореола». Некоторые клетки могут выходить за пределы этих диапазонов, на 14–17 мкм м. Это открытие привело к классификации трех размеров.

Три основные группы лимфоцитов включают естественные клетки-киллеры, В-клетки и Т-клетки. Естественные клетки-киллеры (NK) способны распознавать клетки, которые не экспрессируют «собственные» белки на своей плазматической мембране или содержат чужеродные или аномальные маркеры.Эти «чужие» клетки включают раковые клетки, клетки, инфицированные вирусом, и другие клетки с атипичными поверхностными белками. Таким образом, они обеспечивают генерализованный неспецифический иммунитет. Более крупные лимфоциты обычно являются NK-клетками.

В-клетки и Т-клетки, также называемые В-лимфоцитами и Т-лимфоцитами , играют важную роль в защите организма от конкретных патогенов (болезнетворных микроорганизмов) и участвуют в формировании специфического иммунитета. Одна форма В-клеток (плазматические клетки) продуцирует антитела или иммуноглобулины, которые связываются со специфическими чужеродными или аномальными компонентами плазматических мембран.Это также называется гуморальным (жидкостным) иммунитетом. Т-клетки обеспечивают иммунитет на клеточном уровне, физически атакуя чужеродные или больные клетки. Ячейка памяти представляет собой множество как В-, так и Т-клеток, которые образуются после воздействия патогена и быстро реагируют на последующие воздействия. В отличие от других лейкоцитов, клетки памяти живут много лет. В-клетки подвергаются процессу созревания в костном мозге, тогда как Т-клетки подвергаются созреванию в тимусе. Этот участок процесса созревания дает название В- и Т-клеткам.Функции лимфоцитов сложны и будут подробно рассмотрены в главе, посвященной лимфатической системе и иммунитету. Более мелкие лимфоциты являются либо В-, либо Т-клетками, хотя они не могут быть дифференцированы в нормальном мазке крови.

Аномально высокое количество лимфоцитов характерно для вирусных инфекций, а также для некоторых типов рака. Аномально низкое количество лимфоцитов характерно для длительного (хронического) заболевания или иммуносупрессии, в том числе вызванных ВИЧ-инфекцией и лекарственными препаратами, которые часто включают стероиды.

Моноциты происходят из миелоидных стволовых клеток. Обычно они составляют 2–8 процентов от общего количества лейкоцитов. Их обычно легко узнать по крупному размеру 12–20 µ м и зазубренным или подковообразным ядрам. Макрофаги — это моноциты, которые покинули кровообращение и фагоцитируют мусор, чужеродные патогены, изношенные эритроциты и многие другие мертвые, изношенные или поврежденные клетки. Макрофаги также выделяют антимикробные дефенсины и хемотаксические химические вещества, которые привлекают другие лейкоциты к месту инфекции.Некоторые макрофаги занимают фиксированные места, тогда как другие блуждают в тканевой жидкости.

Аномально высокое количество моноцитов связано с вирусными или грибковыми инфекциями, туберкулезом, некоторыми формами лейкемии и другими хроническими заболеваниями. Аномально низкие показатели обычно вызваны подавлением костного мозга.

Жизненный цикл лейкоцитов

Большинство лейкоцитов имеют относительно короткую продолжительность жизни, обычно измеряемую часами или днями. Производство всех лейкоцитов начинается в костном мозге под влиянием спинномозговой жидкости и интерлейкинов.Вторичное производство и созревание лимфоцитов происходит в определенных областях лимфатической ткани, известных как зародышевые центры. Лимфоциты полностью способны к митозу и могут производить клоны клеток с идентичными свойствами. Эта способность позволяет человеку сохранять иммунитет на протяжении всей жизни ко многим угрозам, с которыми он сталкивался в прошлом.

Нарушения лейкоцитов

Лейкопения — это состояние, при котором вырабатывается слишком мало лейкоцитов. Если это состояние выражено, человек может быть не в состоянии предотвратить болезнь.Чрезмерная пролиферация лейкоцитов известна как лейкоцитоз . Хотя количество лейкоцитов велико, сами клетки часто нефункциональны, что подвергает человека повышенному риску заболевания.

Лейкоз — это рак, пораженный большим количеством лейкоцитов. Он может включать только один конкретный тип лейкоцитов либо из миелоидной линии (миелоцитарный лейкоз), либо из лимфоидной линии (лимфолейкоз). При хроническом лейкозе зрелые лейкоциты накапливаются и не умирают.При остром лейкозе наблюдается перепроизводство молодых незрелых лейкоцитов. В обоих случаях клетки не функционируют должным образом.

Лимфома — это форма рака, при которой массы злокачественных Т- и / или В-лимфоцитов накапливаются в лимфатических узлах, селезенке, печени и других тканях. Как и при лейкемии, злокачественные лейкоциты не функционируют должным образом, и пациент уязвим для инфекции. Некоторые формы лимфомы имеют тенденцию к медленному прогрессированию и хорошо поддаются лечению. Другие, как правило, быстро прогрессируют и требуют агрессивного лечения, без которого они быстро заканчиваются смертельным исходом.

Тромбоциты

Иногда вы можете видеть тромбоциты, называемые тромбоцитами , но поскольку это название предполагает, что они являются типом клеток, это неточно. Тромбоцит — это не клетка, а скорее фрагмент цитоплазмы клетки, называемый мегакариоцитом , который окружен плазматической мембраной. Мегакариоциты происходят от миелоидных стволовых клеток (см. Рис. 1 в разделе «Производство сформированных элементов») и имеют большие размеры, обычно 50–100 µ м в диаметре, и содержат увеличенное лопастное ядро.Как отмечалось ранее, тромбопоэтин, гликопротеин, секретируемый почками и печенью, стимулирует пролиферацию мегакариобластов, которые превращаются в мегакариоциты.

Рис. 3. Тромбоциты происходят из клеток, называемых мегакариоцитами.

Они остаются в ткани костного мозга (рис. 3) и в конечном итоге образуют отростки-предшественники тромбоцитов, которые проходят через стенки капилляров костного мозга, высвобождая в кровообращение тысячи цитоплазматических фрагментов, каждый из которых окружен кусочком плазматической мембраны.Эти заключенные фрагменты представляют собой тромбоциты. Каждый мегакароцит выделяет 2000–3000 тромбоцитов в течение своей жизни. После высвобождения тромбоцитов остатки мегакариоцитов, которые представляют собой немного больше, чем ядро ​​клетки, потребляются макрофагами.

Тромбоциты относительно небольшие, 2–4 µ м в диаметре, но многочисленные, обычно 150 000–160 000 на µ л крови. После попадания в кровоток примерно одна треть мигрирует в селезенку для хранения для последующего высвобождения в ответ на любой разрыв кровеносного сосуда.Затем они активируются для выполнения своей основной функции — ограничения кровопотери. Тромбоциты сохраняются всего около 10 дней, затем фагоцитируются макрофагами.

Тромбоциты имеют решающее значение для гемостаза, остановки кровотока после повреждения сосуда. Они также выделяют различные факторы роста, необходимые для роста и восстановления тканей, особенно соединительной ткани. Настои концентрированных тромбоцитов в настоящее время используются в некоторых методах лечения для стимуляции заживления.

Заболевания тромбоцитов

Тромбоцитоз — это состояние, при котором слишком много тромбоцитов.Это может вызвать образование нежелательных тромбов (тромбоз), потенциально смертельное заболевание. При недостаточном количестве тромбоцитов, называемом тромбоцитопенией , кровь может не свернуться должным образом, что может привести к чрезмерному кровотечению.

Рисунок 4. Лейкоциты. (Микрофотографии предоставлены Медицинской школой Риджентс Мичиганского университета © 2012)

Практический вопрос

Просмотрите веб-микроскопы Мичиганского университета и более подробно изучите слайды крови.Функция Webscope позволяет перемещать слайды, как на механическом столике. Вы можете увеличивать и уменьшать увеличение. Есть возможность рассмотреть каждый из лейкоцитов индивидуально после того, как вы попытаетесь идентифицировать их по первым двум мазкам крови. Кроме того, есть несколько вопросов с несколькими вариантами ответов.

Умеете ли вы распознавать и идентифицировать различные формованные элементы? Делать это нужно будет систематически, сканируя по изображению. Стандартный метод — использовать сетку, но с этим ресурсом это невозможно.Попробуйте составить простую таблицу с каждым типом лейкоцитов, а затем сделать отметку для каждого идентифицированного вами типа клеток. Попытайтесь классифицировать не менее 50, а возможно, и 100 различных ячеек. Основываясь на процентном соотношении клеток, которое вы подсчитываете, представляют ли цифры нормальный мазок крови или что-то кажется ненормальным?

Покажи ответ

Это должен быть нормальный мазок крови.

Обзор главы

Лейкоциты участвуют в защите организма. Они выдавливаются из стенок кровеносных сосудов в результате эмиграции или диапедеза, затем могут перемещаться через тканевую жидкость или прикрепляться к различным органам, где они борются с патогенными организмами, больными клетками или другими угрозами для здоровья.Гранулярные лейкоциты, которые включают нейтрофилы, эозинофилы и базофилы, происходят из миелоидных стволовых клеток, как и агранулярные моноциты. Другие агранулярные лейкоциты, NK-клетки, B-клетки и T-клетки, происходят из линии лимфоидных стволовых клеток. Самыми многочисленными лейкоцитами являются нейтрофилы, которые первыми реагируют на инфекции, особенно бактерии. Около 20–30 процентов всех лейкоцитов составляют лимфоциты, которые имеют решающее значение для защиты организма от конкретных угроз. Лейкемия и лимфома — это злокачественные новообразования, в которых участвуют лейкоциты.Тромбоциты — это фрагменты клеток, известных как мегакариоциты, которые обитают в костном мозге. В то время как многие тромбоциты хранятся в селезенке, другие попадают в кровоток и необходимы для гемостаза; они также производят несколько факторов роста, важных для восстановления и заживления.

Самопроверка

Ответьте на вопросы ниже, чтобы увидеть, насколько хорошо вы понимаете темы, затронутые в предыдущем разделе.

Вопросы о критическом мышлении

1. Одним из наиболее частых побочных эффектов химиотерапии рака является разрушение лейкоцитов.Перед очередным плановым курсом химиотерапии пациент сдает анализ крови, называемый абсолютным количеством нейтрофилов (АНК), который показывает, что его количество нейтрофилов составляет 1900 клеток на микролитр. Сможет ли его медицинская бригада продолжить курс химиотерапии? Почему?
2. Больной поступил в ожоговое отделение накануне вечером с тяжелым ожогом левой верхней конечности и плеча. Анализ крови показывает, что у него лейкоцитоз. Почему это ожидаемый результат?

Показать ответы

1. Количество нейтрофилов ниже 1800 клеток на микролитр считается ненормальным.Таким образом, АНК этого пациента находится на нижней границе нормального диапазона, и нет причин откладывать химиотерапию. В клинической практике большинству пациентов назначают химиотерапию, если их ЧСС выше 1000.
2. Любой сильный стресс может увеличить количество лейкоцитов, что приведет к лейкоцитозу. Ожог особенно склонен к увеличению пролиферации лейкоцитов, чтобы предотвратить инфекцию, что представляет собой значительный риск, когда нарушается барьерная функция кожи.

Глоссарий

агранулярных лейкоцитов: лейкоцитов с небольшим количеством гранул в цитоплазме; в частности, моноциты, лимфоциты и NK-клетки

В-лимфоциты: (также В-клетки) лимфоцитов, которые защищают организм от определенных патогенов и тем самым обеспечивают специфический иммунитет

базофилов: гранулоцитов, окрашиваемых основным (щелочным) красителем и хранящих гистамин и гепарин

дефенсинов: антимикробных белков, высвобождаемых нейтрофилами и макрофагами, которые создают отверстия в плазматических мембранах для уничтожения клеток

диапедез: (также эмиграция) процесс, при котором лейкоциты проталкиваются через соседние клетки в стенке кровеносного сосуда и попадают в ткани

эмиграция: (также диапедез) процесс, при котором лейкоциты проталкиваются через соседние клетки в стенке кровеносного сосуда и попадают в ткани

эозинофилов: гранулоцитов, окрашиваемых эозином; они выделяют антигистаминные препараты и особенно активны против паразитических червей

гранулярных лейкоцитов: лейкоцитов с большим количеством гранул в их цитоплазме; в частности, нейтрофилы, эозинофилы и базофилы

лейкоз: рак с участием лейкоцитов

лейкоциты: (также лейкоциты) бесцветные ядросодержащие клетки крови, основная функция которых заключается в защите организма от болезней

лейкоцитоз: чрезмерная пролиферация лейкоцитов

лейкопения: выработка лейкоцитов ниже нормы

лимфоцитов: агранулярных лейкоцитов линии лимфоидных стволовых клеток, многие из которых обладают специфическим иммунитетом

лимфома: форма рака, при которой массы злокачественных Т- и / или В-лимфоцитов накапливаются в лимфатических узлах, селезенке, печени и других тканях

лизоцим: пищеварительный фермент с бактерицидными свойствами

мегакариоцитов: клеток костного мозга, производящих тромбоциты

ячейка памяти: лимфоцитов типа B или T, которые образуются после воздействия патогена

моноцитов: агранулярных лейкоцитов линии миелоидных стволовых клеток, циркулирующих в кровотоке; тканевые моноциты — макрофаги

естественных киллеров (NK): цитотоксических лимфоцитов, способных распознавать клетки, которые не экспрессируют «собственные» белки на своей плазматической мембране или которые содержат чужеродные или аномальные маркеры; обеспечивают генерализованный, неспецифический иммунитет

нейтрофилов: гранулоцитов, окрашиваемых нейтральным красителем и являющихся наиболее многочисленными лейкоцитами; особенно активен против бактерий

полиморфно-ядерный: с лопастным ядром, как видно в некоторых лейкоцитах

положительный хемотаксис: процесс, при котором клетка движется в направлении химических стимулов

Т-лимфоциты: (также Т-лимфоциты) лимфоцитов, которые обеспечивают иммунитет на клеточном уровне, физически атакуя чужеродные или больные клетки

тромбоцитов: тромбоцитов, один из форменных элементов крови, состоящий из фрагментов клеток, отколовшихся от мегакариоцитов

тромбоцитопения: состояние, при котором слишком мало тромбоцитов, приводящее к аномальному кровотечению (гемофилия)

тромбоцитоз: состояние, при котором слишком много тромбоцитов, приводящее к аномальному свертыванию (тромбозу)

КЛЕТОК

КЛЕТОК На этой странице представлены микрофотографии, выбранные для проиллюстрировать особенности, наиболее часто используемые для идентификации различных клеток крови.Не каждая ячейка, которую вы видите в лаборатории, будет выглядеть точно так же, но если вы ищете особенности, указанные на каждой микрофотографии, вы должны быть в состоянии сделать правильную идентификацию во время дифференциальной белой крови подсчет клеток или во время лабораторного исследования.

ГРАНУЛОЦИТЫ: НЕЙТРОФИЛ — ЭОЗИНОФИЛ — БАСОФИЛ

АГРАНУЛОЦИТЫ: ЛИМФОЦИТ — МОНОЦИТ

ЭРИТРОЦИТ

ТРОМБОЦИТЫ — ПЛАТЕЛТЫ

ЗНАЧЕНИЯ КЛЕТОК КРОВИ

НЕЙТРОФИЛЬ

Этот гранулоцит имеет очень маленькие светлые окрашивающие гранулы (гранулы очень трудно увидеть).Ядро часто многодольчатое с лепестки соединены тонкими нитями ядерного материала. Эти клетки способны фагоцитирования чужеродных клеток, токсинов и вирусов.
При проведении дифференциального подсчета лейкоцитов в нормальной крови этот тип ячейка будет самой многочисленной. В норме нейтрофилы составляют 50-70%. всех лейкоцитов. Если количество превышает это количество, причиной обычно является из-за острой инфекции, такой как аппендицит, оспа или ревматическая лихорадка.Если количество значительно меньше, это может быть связано с вирусной инфекцией, такой как как грипп, гепатит или краснуха.

---

ЭОЗИНОФИЛ

Этот гранулоцит имеет большие гранулы (A), которые являются ацидофильными и выглядят розовый (или красный) в окрашенном препарате. Эта микрофотография была усилена цветом чтобы проиллюстрировать эту особенность. Ядро часто имеет две доли, соединенные полоса ядерного материала. (Это похоже на телефонную трубку?) Гранулы содержат особенно эффективные пищеварительные ферменты. против паразитических червей в их личиночной форме.Эти клетки также фагоцитируют комплексы антиген — антитело.

Эти клетки составляют менее 5% лейкоцитов. Увеличивается за пределы это количество может быть связано с паразитарными заболеваниями, бронхиальной астмой или сенной лихорадкой. Эозинопения может возникнуть при сильном стрессе организма.

---

БАСОФИЛ
Базофильные гранулы в этой ячейке большие, окрашены в темно-синий или пурпурные и часто настолько многочисленны, что маскируют ядро.Эти гранулы содержат гистамины (вызывают расширение сосудов) и гепарин (антикоагулянт).

При дифференциальном подсчете лейкоцитов мы редко видим их, поскольку они представляют меньшую чем 1% всех лейкоцитов. Если счетчик показал аномально высокое число причиной может быть гемолитическая анемия или ветряная оспа.

---

ЛИМФОЦИТ

Лимфоцит представляет собой агранулярную клетку с очень чистой цитоплазмой, которая пятна бледно-голубые. Его ядро ​​очень велико для размера клетки и пятна темно-фиолетовые.(Обратите внимание, что ядро ​​почти заполняет клетку, оставляя очень тонкий ободок цитоплазмы.) Эта клетка намного меньше трех гранулоциты (все примерно одинакового размера). Эти клетки играют важную роль роль в нашем иммунном ответе. Т-лимфоциты действуют против инфицированных вирусом клетки и опухолевые клетки. В-лимфоциты вырабатывают антитела.

Это второй по численности лейкоцит, составляющий 25-35% клетки подсчитывали при дифференциальном подсчете лейкоцитов.Когда количество этих клеток превышает норму, можно заподозрить инфекционный мононуклеоз или хроническая инфекция. Больные СПИДом внимательно следят за своим Уровень Т-клеток, индикатор активности вируса СПИДа.

---

МОНОЦИТА

Эта клетка является самой крупной из лейкоцитов и имеет гранулярную структуру. Ядро чаще всего имеет U-образную форму или форму фасоли; цитоплазма обильная и светло-голубой (более синий, чем показано на этой микрофотографии).Эти клетки уходят кровоток (диапедез) превращается в макрофаги. Как моноцит или макрофаг, эти клетки фагоцитируют и защищают организм от вирусов и бактерий.

Эти клетки составляют 3–9% всех лейкоцитов. У людей с малярией эндокардит, брюшной тиф и пятнистая лихорадка Скалистых гор, моноциты увеличение числа.

---

ЭРИТРОЦИТ

Фоновые клетки на этой микрофотографии — эритроциты (красная кровь ячеек).Эти клетки представляют собой двояковогнутые двояковогнутые диски, заполненные с гемоглобином. Основная функция этих клеток — переносить кислород. из легких в клетки тела.
У женщин обычно 4-5 миллионов эритроцитов на кубический миллиметр крови у мужчин 5-6 млн. Если это число значительно выше, полицитемия может быть причиной. Если количество значительно меньше, у человека анемия.

Серповидно-клеточная анемия является наследственным заболеванием, которое приводит к некоторым деформированные эритроциты.Ген этого состояния вызывает гемоглобин. быть неправильно сформированным, что, в свою очередь, заставляет некоторые эритроциты принимать на форме полумесяца. Эти клетки не могут нести достаточное количество кислорода в клетки.

---

ТРОМБОЦИТЫ — ПЛАТЛЕТЫ

Тромбоциты, представляющие собой фрагменты клеток, показаны рядом с буквами «t» выше. (Многие другие микрофотографии на этой странице также содержат их.) Тромбоциты важны для правильного свертывания крови.
Каждый кубический миллиметр крови должен содержать от 250 000 до 500 000 эти. Если число слишком велико, может произойти самопроизвольное свертывание крови. Если число слишком низкое, при необходимости может не произойти свертывание.

---

Вы знаете, что это за типы клеток?

Автор: Шерри Вик, координатор и инструктор — Лаборатории физиологии и анатомии человека
Университет Небраски в Омахе
Allwine Hall 211E, 554-2343
swick @ cwis.unomaha.edu

Эритрофагоцитоз нейтрофилами сильно зависит от степени …

Контекст 1

… затем определено влияние опсонизации IgG эритроцитов на фагоцитоз. При использовании анти-RhD, который вызывает низкий уровень опсонизации (рис. 3A), наблюдалось небольшое, но значительное увеличение фагоцитоза моноцитами (рис. 2B-C; дополнительный рисунок 3). По сравнению с неопсонизированным состоянием не наблюдалось существенного увеличения фагоцитоза общего числа фагоцитов….

Контекст 2

… затем определяли влияние опсонизации IgG эритроцитов на фагоцитоз. При использовании анти-RhD, который вызывает низкий уровень опсонизации (рис. 3A), наблюдалось небольшое, но значительное увеличение фагоцитоза моноцитами (рис. 2B-C; дополнительный рисунок 3). По сравнению с неопсонизированным состоянием не наблюдалось существенного увеличения фагоцитоза общего числа фагоцитов. …

Контекст 3

… обратите внимание, произошел сдвиг в сторону моноцитов в фагоцитарной фракции, которая теперь составляет 34% фагоцитарной фракции, что происходит за счет фагоцитоза макрофагами, что позволяет предположить, что Опсонизация анти-RhD избирательно способствовала фагоцитозу моноцитов (рис. 2В).Однако, используя анти-GPA, который приводит к очень высокому уровню опсонизации (рис. 3А), мы наблюдали значительное увеличение общего количества фагоцитированных эритроцитов. В абсолютном выражении фагоцитоз нейтрофилами был наиболее заметно усилен (до 65,7% фагоцитарных клеток), а фагоцитоз моноцитов также, хотя и в меньшей степени, был вызван опсонизацией антителом против GPA. …

Контекст 4

… мы исследовали, как степень опсонизации влияет на фагоцитоз эритроцитов нейтрофилами.Поэтому мы опсонизировали эритроциты с увеличивающимся количеством анти-GPA и определили влияние нейтрофилов крови на фагоцитоз (рис. 3B-C). Результаты показывают, что с увеличением количества антител, депонированных в эритроцитах, также увеличивается фагоцитоз нейтрофилов. …

Контекст 5

… у 4 из 6 пациентов общая опсонизация оказалась достаточной для индукции эритрофагоцитоза нейтрофилов, а у 3 из 6 пациентов уровень фагоцитоза был близок к уровню, наблюдаемому при применении анти-GPA- опсонизированные здоровые контрольные эритроциты (рис.