WikiDer > Гранулопоэз - Википедия

Granulopoiesis - Wikipedia
Схема гемопоэза человека, показывающая все типы предшественников гранулоцитов.

Гранулопоэз (или гранулоцитопоэз) является частью кроветворение, что приводит к производству гранулоциты. А гранулоцит, также называемый полиморфноядерными лимфоцитами (PMN), представляет собой тип лейкоцит многодольчатый ядра, обычно состоящий из трех долей и значительного количества цитоплазматических гранулы внутри клетки.[1] Гранулопоэз происходит в Костный мозг.[2] Это приводит к производству трех видов зрелых гранулоциты: нейтрофилы (самый распространенный, составляющий до 60% от всех белые кровяные клетки), эозинофилы (до 4%) и базофилы (до 1%).[3]

Этапы развития гранулоцитов

Гранулопоэз часто делится на две части - определение происхождения гранулоцитов, включающее этапы раннего созревания, общие для всех. миелоидные клетки и совершенный гранулопоэз, необратимое обязательство миелоидная клетка стать гранулоцит.[1]

Определение происхождения гранулоцитов

Гранулопоэз, как и остальные кроветворение, начинается с гемопоэтические стволовые клетки. Это мультипотентный ячейки, которые находятся в ниша костного мозга и обладают способностью давать начало всем гемопоэтическим клеткам, а также способностью к самообновлению.[4] Они порождают либо общий лимфоидный предшественник (CLP, прародитель для всех лимфоидные клетки) или общий миелоидный предшественник, CMP, an олигопотент клетка-предшественница, дающая начало миелоидной части гемопоэтического дерева.[1] Первая стадия миелоидной линии - это предшественник гранулоцитов-моноцитов (GMP), все еще олигопотентный предшественник, который затем превращается в всесильный ячеек, которые позже сформируют популяцию гранулоциты, а также население моноциты. Первая унипотентная клетка в гранулопоэзе - это миелобласт.[5]

Совершенный гранулопоэз

Коммитированный гранулопоэз состоит из стадий созревания унипотентных клеток. Первая клетка, которая начинает напоминать гранулоцит, - это миелобласт. Он характеризуется большим овальным ядром, занимающим большую часть пространства клетки, и очень небольшим объемом цитоплазмы. Следующий этап развития - промиелоцит, все еще имеет большое овальное ядро, но на данный момент в клетке больше цитоплазмы, также начинают формироваться цитоплазматические гранулы. Развитие гранул продолжается на следующем этапе: миелоцит. В этот момент ядро ​​начинает сокращаться. На этапе метамиелоцит ядро клетки приобретает почковидную форму и становится еще более изогнутым в стадии группа клеток. Созревание завершается появлением сегментированного ядра, характерного для зрелый гранулоцит.[1][5][6]

Регуляция гранулопоэза

Транскрипционная регуляция

Созревание предшественников гранулоцитов строго регулируется на уровне транскрипции. Определение клонов гранулоцитов регулируется экспрессией C / EBPα, которая необходима для перехода от CMP GMP и уровнями PU.1, которые определяют отличие от GMP к моноциты (высокий уровень PU.1) или гранулоциты (низкий уровень PU.1).[1][7] Коммитированный гранулопоэз регулируется C / EBPε и GFI-1, эти два транскрипционных фактора важны для дифференцировки терминальных гранулоцитов. Другими транскрипционными факторами, регулирующими гранулопоэз, являются гены CBF, MYB, SMAD4 и HOX.[1][8][9]

Регулирование цитокинами

Гранулопоэз также регулируется цитокины в некоторой степени. Основными цитокинами, влияющими на гранулопоэз, являются: GM-CSF (формирование GMP из CMP), G-CSF (приверженность к происхождению гранулоцитов, образование миелобластов из GMP), Ил-3 (увеличивает производство GM-CSF и G-CSF) и SCF.[10][11] Они секретируются другими гематопоэтическими клетками в костном мозге или на месте воспаление а также эпителиальный и эндотелиальные клетки.[2][12]

Виды гранулопоэза

Стационарный гранулопоэз

Гранулопоэз в устойчивом состоянии - это термин, используемый для описания нормальной ежедневной продукции гранулоцитов. Гранулоциты - это короткоживущие клетки (продолжительность их жизни от 6 до 8 часов) с высоким клеточным обменом. Количество гранулоцитов, производимых каждый день, составляет от 5 до 10 x 10.10.[13] Главный регулятор устойчивого состояния гранулопоэза - C / EBPα. Он ограничивает клеточный цикл незрелых клеток путем ингибирования CDK2 и CDK4 и способствует дифференцировке гранулоцитов.[14] Устойчивое производство гранулоцитов активируется после поглощения апоптотических гранулоцитов тканевые макрофаги.[15]

Экстренный гранулопоэз

Устойчивый гранулопоэз переключается на программу, называемую экстренным гранулопоэзом после серьезного повреждения организма, обычно бактериальная инфекция. Переключение программы опосредовано переключением с C / EBPα на C / EBPβ, основной транскрипционный регулятор экстренного гранулопоэза. C / EBPβ усиливает продукцию гранулоцитов, способствуя ускоренному прогрессированию клеточного цикла миелоидных предшественников, таким образом генерируя достаточное количество новых гранулоцитов для борьбы с инсультом.[14][16]

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж Cowland JB, Borregaard N (сентябрь 2016 г.). «Гранулопоэз и гранулы нейтрофилов человека». Иммунологические обзоры. 273 (1): 11–28. Дои:10.1111 / imr.12440. PMID 27558325.
  2. ^ а б Моррисон SJ, Scadden DT (январь 2014 г.). «Ниша костного мозга для гемопоэтических стволовых клеток». Природа. 505 (7483): 327–34. Bibcode:2014Натура.505..327M. Дои:10.1038 / природа12984. ЧВК 4514480. PMID 24429631.
  3. ^ Blumenreich MS (1990). "Белые кровяные тельца и дифференциальный подсчет". В Walker HK, Hall WD, Hurst JW (ред.). Клинические методы: история, физикальные и лабораторные исследования (3-е изд.). Баттервортс. ISBN 978-0-409-90077-4. PMID 21250104. Получено 2020-01-23.
  4. ^ Ng, Ashley P .; Александр, Уоррен С. (06.02.2017). «Гематопоэтические стволовые клетки: прошлое, настоящее и будущее». Открытие смерти клетки. 3 (1): 17002. Дои:10.1038 / cddiscovery.2017.2. ISSN 2058-7716. ЧВК 5292770. PMID 28180000.
  5. ^ а б Дулатов С., Нотта Ф, Лауренти Е., Дик Дж. Э. (февраль 2012 г.). «Гематопоэз: взгляд человека». Стволовая клетка клетки. 10 (2): 120–36. Дои:10.1016 / j.stem.2012.01.006. PMID 22305562.
  6. ^ Вахед А., Дасгупта А. (01.01.2015). «Глава 2 - Исследование и интерпретация костного мозга». В Wahed A, Dasgupta A (ред.). Гематология и коагуляция. Эльзевир. С. 15–29. ISBN 978-0-12-800241-4. Получено 2020-01-26.
  7. ^ Фридман, Алан Д. (апрель 2015 г.). «C / EBPα при нормальном и злокачественном миелопоэзе». Международный журнал гематологии. 101 (4): 330–341. Дои:10.1007 / s12185-015-1764-6. ISSN 1865-3774. ЧВК 4696001. PMID 25753223.
  8. ^ Ward AC, Loeb DM, Soede-Bobok AA, Touw IP, Friedman AD (июнь 2000 г.). «Регуляция гранулопоэза факторами транскрипции и цитокиновыми сигналами». Лейкемия. 14 (6): 973–90. Дои:10.1038 / sj.leu.2401808. PMID 10865962.
  9. ^ Цукада, Дзюнъити; Ёсида, Ясухиро; Коминато, Ёсихико; Аурон, Филип Э. (апрель 2011 г.). «Семейство CCAAT / энхансер (C / EBP) факторов транскрипции основной лейциновой молнии (bZIP) представляет собой многогранную высоко регулируемую систему для регуляции генов». Цитокин. 54 (1): 6–19. Дои:10.1016 / j.cyto.2010.12.019. PMID 21257317.
  10. ^ Цудзи Т., Сугимото К., Янаи Т., Такашита Е., Мори К.Дж. (1994). «Индукция экспрессии гранулоцитарно-макрофагального колониестимулирующего фактора (GM-CSF) и гранулоцитарного колониестимулирующего фактора (G-CSF) в костном мозге и фракционированных популяциях клеток костного мозга интерлейкином 3 (IL-3): опосредованный IL-3 положительный механизмы обратной связи гранулопоэза ». Факторы роста. 11 (1): 71–9. Дои:10.3109/08977199409015052. PMID 7530467.
  11. ^ Бендалл, Линда Дж .; Брэдсток, Кеннет Ф. (2014-08-01). «G-CSF: от гранулопоэтического стимулятора до агента, мобилизующего стволовые клетки костного мозга». Отзывы о цитокинах и факторах роста. Специальный выпуск: Цитокины и рецепторы цитокинов как иммунотерапевтические средства. 25 (4): 355–367. Дои:10.1016 / j.cytogfr.2014.07.011. ISSN 1359-6101. PMID 25131807.
  12. ^ Кавахара Р. (01.01.2007). «xPharm: исчерпывающий справочник по фармакологии». В Enna SJ, Bylund DB (ред.). Лейкопоэз. Эльзевир. С. 1–5. ISBN 978-0-08-055232-3. Получено 2020-01-26.
  13. ^ Саммерс К., Рэнкин С.М., Кондлифф А.М., Сингх Н., Петерс А.М., Чилверс Е.Р. (август 2010 г.). «Кинетика нейтрофилов в здоровье и болезни». Тенденции в иммунологии. 31 (8): 318–24. Дои:10.1016 / j.it.2010.05.006. ЧВК 2930213. PMID 20620114.
  14. ^ а б Манц MG, Boettcher S (май 2014 г.). «Экстренный гранулопоэз». Обзоры природы. Иммунология. 14 (5): 302–14. Дои:10.1038 / nri3660. PMID 24751955.
  15. ^ Лоуренс С.М., Корриден Р., Низет В. (июнь 2018 г.). «Онтогенез нейтрофила: механизмы гранулопоэза и гомеостаза». Обзоры микробиологии и молекулярной биологии. 82 (1). Дои:10.1128 / MMBR.00057-17. ЧВК 5813886. PMID 29436479.
  16. ^ Хасан, Ширин; Naqvi, Afsar R .; Ризви, Асим (12 марта 2018 г.). «Транскрипционная регуляция экстренного гранулопоэза при лейкемии». Границы иммунологии. 9: 481. Дои:10.3389 / fimmu.2018.00481. ISSN 1664-3224. ЧВК 5858521. PMID 29593731.