Механизмы созревания нейтрофилов. Дифференцировка нейтрофилов

Нейтрофилы объединяет с макрофагами способность поглощать крупные частицы. Фагоцитирующей функцией обладают не только тканевые макрофаги, но и их предшественники в крови — моноциты. Нейтрофилы созревают в костном мозге медленнее моноцитов, и время их полужизни в крови составляет всего 6 ч.

Систему кроветворных клеток-предшественниц можно рассматривать как непрерывный функциональный ряд, начинающийся с очень небольшого количества полипотентных стволовых клеток, способных к самообновлению. Из них образуются более зрелые (коммитированные) стволовые клетки, в том числе и те, которые вступают на лимфоидный или миелоидный путь дифференцировки. Стволовые клетки лимфоидного ряда дают начало предшественникам Т- и В-лимфоцитов и их зрелым потомкам.

Миелоидные стволовые клетки формируют колониеобразующие единицы (КОЕ) селезенки, из которых в ходе поэтапных процессов образуются отдельные ростки кроветворных клеток. Клетки разных ростков различаются поверхностными рецепторами ростовых факторов и включают бурстобразующие единицы эритроидного ряда (БОЕ-Э), эритроидные колониеобразующие единиц (КОЕ-Э), мегакарио-цитарные колониеобразующие единиц (КОЕ-Мег), а также базофильные, гранулоцитарные, моноцитарные и эозинофильные колониеобразующие единицы (соответственно КОЕ-Баз, КОЕ-Г, КОЕ-М и КОЕ-Эоз).

Видео: Difference Between Lymphocyte and Lymphoblast

Под влиянием ростовых факторов, связывающихся с их поверхностными рецепторами, клетки разных ростков пролиферируют и дифференцируются в предшественники отдельных клеток крови. Этот процесс служит основным источником пополнения клеток крови по мере возрастания потребности организма в них.

Пролиферация, дифференцировка и выживание незрелых кроветворных клеток-предшественниц, а также функция зрелых клеток крови регулируются ростовыми факторами кроветворения, которые по структуре представляют собой гликопротеиды. К ним относятся интерлейкины и ко-лониестимулирующие факторы (КСФ), под действием которых in vitro из незрелых предшественников образуются колонии зрелых клеток. Для этого обычно требуются не только специфические для отдельных линий клеток ростовые факторы, но и ИЛ-3 или ГМ-КСФ. Незрелые клетки-предшественницы имеют рецепторы ИЛ-3, фактора стволовых клеток (ФСК), ГМ-КСФ и ИЛ-6, но отличаются друг от друга специфическими для каждого ростка рецепторами.

Видео: Cells of immune system

Взаимодействие последних с соответствующими ростовыми факторами реализует программу превращения предшественников в те или иные зрелые клетки. Каждая стадия созревания и дифференцировки — от полипотентной стволовой клетки до окончательно дифференцированной неделящейся клетки (моноцита, нейтрофила, эозинофила и базофила) — регулируется несколькими цитокинами, действующими через рецепторы, специфическими для каждого ростка. По мере своего созревания клетки теряют рецепторы большинства цитокинов, необходимых на ранних стадиях (например, рецептор ФСК), и приобретают рецепторы хемокинов, направляющих их в очаги воспаления.

Обновление клеточных элементов крови требует постоянного присутствия их предшественников в костном мозге. Функции этих предшественников формируются под влиянием ростовых и дифференцировочных факторов, выделяемых клетками костномозговой стромы. Такие ростовые факторы, как Г-КСФ и ГМ-КСФ, стимулируют не только клеточное деление, но и синтез многих цитоплазматических компонентов нейтрофилов, а также экспрессию факторов транскрипции, необходимых для дифференцировки клеток миелоидного ряда. К этим факторам относятся PU.l, Sp-1, С/ЕВР-а и Oct-1.

Видео: Erythrocyte Maturation

Например, промотор гена миелобластина содержит сайт связывания PU.1, который включается в процесс после активации предшественников миелоидных клеток Г-КСФ. В норме скорость образования клеток точно соответствует скорости их разрушения. Гранулоциты живут в крови не более 6-12 ч, и поэтому для поддержания их нормального количества (5x103 в 1 мкл) необходимо образование в сутки 2x104 в 1 мкл этих клеток. Лимфоциты же сохраняются в крови месяцами и годами, и суточная скорость их обновления значительно меньше.

В процессе созревания гранулоцитов в костном мозге изменяется конфигурация их ядра и накапливаются специфические гранулы в цитоплазме. Относительно небольшое количество этих клеток в периферической крови складывается из циркулирующего и пристеночного пулов.

Из периферической крови клетки проникают в ткани, а их количество в крови пополняется из огромного резерва костномозговых предшественников. Часть последних начинает делиться, а другие дозревают до палочкоядерных форм и нейтрофилов. Примерно пять делений клеток миелоидного ряда происходят лишь на первых трех этапах созревания (миелобласты, промиелоциты и миелоциты). Далее миелоциты окончательно дифференцируются в метамиелоциты, палочкоядерные формы и нейтрофилы. Созревание нейтрофилов сопровождается изменениями формы ядра, а также образованием азурофильных первичных гранул и специфических, или вторичных, гранул.

Миелобласт — это относительно недифференцированная клетка с крупным овальным ядром и большим ядрышком- гранулы в нем отсутствуют. В промиелоците появляется азурофильные гранулы с пероксидазной активностью, а в миелоците — специфические гранулы. Сегментоядерные нейтрофилы характеризуются конденсированным хроматином, отсутствием ядрышка и специфической формой ядра.

Видео: JEM : Cdc42 is a key regulator of B cell differentiation and is required for antiviral humoral..

Источник: http://meduniver.com