معلومة

ما هو دور الاجسام الرقائقية في خلايا الرئة؟


تم العثور على أجسام صفائحية تفرز في خلايا الرئة وقد تم التعرف على العديد من البروتينات المرتبطة بها. ما هو الإجماع أو البحث الحالي حول الوظيفة التي تلعبها هذه الأجسام الرقائقية في الرئة؟

(مصدر الإجابات ، من فضلك)


حسنًا ، الورقة المنشورة في Nature 2003:

على الرغم من التقدم الذي تم إحرازه على مدى عقدين من الزمن في فهم دور LGs ومحتوياتها في وظيفة حاجز البشرة ، لا يُعرف أي شيء تقريبًا عن الآليات المسؤولة عن تجميع هذه العضيات الفريدة. /v120/n4/full/5601763a.html

منذ ذلك الحين ظهرت كلمة "Lamellar Granule" 5 مرات فقط في المجلات:

1: Sando GN و Zhu H و Weis JM و Richman JT و Wertz PW و Madison KC. يشير تعبير Caveolin وتوطينه في الخلايا الكيراتينية البشرية إلى دور في التكوُّن الحيوي للحبيبات الصفائحية. J إنفست ديرماتول. 2003 أبريل ؛ 120 (4): 531-41. PubMed PMID: 12648214.

2: أكياما م. أدوار ABCA12 في تكوين حاجز البشرة الدهني وتمايز الخلايا الكيراتينية. Biochim Biophys Acta. 2014 مارس ؛ 1841 (3): 435-40. دوى: 10.1016 / j.bbalip.2013.08.009. Epub 2013 15 أغسطس. مراجعة. PubMed PMID: 23954554.

3: Sakai K ، و Akiyama M ، و Sugiyama-Nakagiri Y ، و McMillan JR ، و Sawamura D ، و Shimizu H. توطين ABCA12 من جهاز جولجي إلى حبيبات رقائقية في الخلايا القرنية العليا للبشرة البشرية. إكسب ديرماتول. 2007 نوفمبر ؛ 16 (11): 920-6. PubMed PMID: 17927575.

رقم 4: Lee WS ، و Oh TH ، و Chun SH ، و Jeon SY ، و Lee EY ، و Lee S ، و Park WS ، و Hwang S. الدهون لا يتجزأ في بصيلات الشعر البشري. J Investig Dermatol Symp Proc. 2005 ديسمبر ؛ 10 (3): 234-7. PubMed PMID: 16382672.

5: Kelsell DP، Norgett EE، Unsworth H، Teh MT، Cullup T، Mein CA، Dopping-Hepenstal PJ، Dale BA، Tadini G، Fleckman P، Stephens KG، Sybert VP، Mallory SB، North BV، Witt DR، Sprecher E، Taylor AE، Ilchyshyn A، Kennedy CT، Goodyear H، Moss C، Paige D، Harper JI، Young BD، Leigh IM، Eady RA، O'Toole EA. الطفرات في ABCA12 تكمن وراء داء السماك المهرج الخلقي الوخيم. أنا J Hum Genet. 2005 مايو ؛ 76 (5): 794-803. Epub 2005 8 مارس ، PubMed PMID: 15756637 ؛ PubMed Central PMCID: PMC1199369.

6: Ishida-Yamamoto A، Deraison C، Bonnart C، Bitoun E، Robinson R، O'Brien TJ، Wakamatsu K، Ohtsubo S، Takahashi H، Hashimoto Y، Dopping-Hepenstal PJ، McGrath JA، Iizuka H، Richard G، هوفنانيان أ. يتم توطين LEKTI في حبيبات رقائقية ، مفصولة عن KLK5 و KLK7 ، ويتم إفرازها في الفراغات خارج الخلية للطبقة الحبيبية السطحية. J إنفست ديرماتول. 2005 فبراير ؛ 124 (2): 360-6. PubMed PMID: 15675955.

وبحسب الورقة الأخيرة المذكورة [6]:

  • إل جي (حبيبات لاميلر) تشكل نظام إفرازي متخصص داخل البشرة.

  • يُنظر إلى LG على أنها حبيبات معزولة على شكل بيضاوي في طرق ما بعد التضمين ، بينما تظهر كأجزاء من الهياكل الأنبوبية المخرزة في بضع البرودة الفائقة.

  • تسلط النتيجة الضوء على الأهمية البيولوجية لـ LG في تنظيم أنشطة الأنزيم البروتيني.

  • تم تجميع ملصقات LEKTI ولم يتم توزيعها بالتساوي في جميع أنحاء نظام LG ، مما يشير إلى الطبيعة غير المتجانسة لـ LG (Ishida-Yamamoto et al ، 2004).

  • يتم إطلاق الأجزاء النشطة بيولوجيًا المشتقة من LEKTI خارج الخلية (Bitoun et al ، 2003).

  • شوهدت ملصقات LEKTI في الفراغات خارج الخلية في الطبقات الحبيبية السطحية والطبقة الأولى المتقرنة مع إطلاق من الجانب القمي للخلايا الحبيبية العلوية. كما ارتبطت مجاميع التسميات المناعية لـ LEKTI ارتباطًا وثيقًا بشبكة عبر جولجي الإيجابية لـ TGN46.

  • أظهر وضع العلامات المزدوجة بالأجسام المضادة لـ glucosylceramide ، وهو جزيء LG معروف جيدًا ، أن كل منها يشغل مجالًا متميزًا من التركيب الأنبوبي المخرز

  • تمت مقارنة توطين البنية التحتية لـ LEKTI مع KLK7. كما ورد سابقًا (Sondell et al ، 1995 ؛ Ishida-Yamamoto et al ، 2004) ، تم ترجمة KLK7 في نظام LG ولكن لم يتم توطينه مع LEKTI داخل الخلايا الكيراتينية.

  • تشير هذه النتيجة إلى أن LEKTI يتم التعبير عنه وإطلاقه في وقت أبكر من البروتياز المستهدف ، وهو ما يتوافق مع دور في منع التحلل البروتيني المبكر لبروتينات المصفوفة خارج الخلية أو جزيئات الالتصاق بسطح الخلية ، وفي التحكم في توقيت التقشر.

مصدر: [6]. http://www.nature.com/jid/journal/v124/n2/fig_tab/5602696f4.html


(المصدر: nature.com)

شرح: يتم نقل المانع اللمفاوي الظهاري من نوع كازال (LEKTI) من خلال نظام الحبيبات الصفائحية (LG). الفحص المجهري للإلكترون المناعي بعد التضمين باستخدام راتنج Lowicryl HM20 (A ، D) وطريقة cryo-ultramicrotomy (B ، C ، E). (A ، B) تم الكشف عن إشارات LEKTI (الأسهم السوداء) في LG باستخدام الأجسام المضادة متعددة الأضداد ضد D8-D11 في (A) و D1-D6 في (B). لاحظ أن LG يُنظر إليها على أنها حبيبات معزولة في طريقة ما بعد التضمين (A) ، ولكنها تظهر على أنها هياكل أنبوبية مُخرزة في عملية بضع البرودة الفائقة (B). تظهر الهياكل الداخلية الصفائحية في كلتا الطريقتين (الأسهم البيضاء). (C) يتم إفراز LEKTI من الجانب القمي للخلايا الحبيبية العلوية (الأسهم). د ، ديسموسومات. تم استخدام الأجسام المضادة متعددة النسيلة لـ D8-D11 والجسم المضاد أحادي النسيلة desmoglein 1 وتم تصنيفها بـ 5 و 10 نانومتر من الذهب المناعي ، على التوالي. (D) يرتبط الجسم المضاد LEKTI لملصقات D8-D11 ارتباطًا وثيقًا بتلك الموجودة في شبكة Golgi عبر TGN46 الإيجابية. (E) يتم ترجمة LEKTI (جسم مضاد أحادي النسيلة ، ملصقات ذهبية 5 نانومتر) وجلوكوسيل سيراميدات (ملصقات ذهبية GlcCer ، 10 نانومتر) داخل نفس الهيكل الأنبوبي المطرز المستمر لنظام LG.


الاستهداف المعتمد على AP-3 لـ flippase ATP8A1 للأجسام الصفائحية يمنع تنشيط YAP في الخلايا الظهارية السنخية من النوع 2

نحدد الاستهداف الوسيط لـ AP-3 لـ flippase ATP8A1 للأجسام الصفائحية ، العضيات المرتبطة بالجسيمات التي تخزن الفاعل بالسطح الرئوي للإفراز من الخلايا الظهارية السنخية. فقدان AP-3 الجيني في الخلايا الظهارية السنخية المستزرعة وفي لؤلؤة يتسبب نموذج الفأر في احتباس ATP8A1 في الفرز المبكر و / أو إعادة تدوير الإندوسومات والتراكم المصاحب للفوسفاتيديل سيرين على الأغشية داخل الجسم. يؤدي هذا بدوره إلى اكتساب وظيفة سامة من خلال البروتين المنشط بنعم ويبدأ برامج إصابات الرئة التي قد تساهم في التليف الرئوي التدريجي المرتبط بمتلازمة هيرمانسكي بودلاك من النوع 2.


محتويات

في الخلايا السنخية ، تعمل الفوسفاتيديل كولين (الفوسفوليبيدات القائمة على الكولين) التي يتم تخزينها في الأجسام الصفائحية كخافض للتوتر السطحي الرئوي بعد إطلاقها من الخلية. في عام 1964 ، باستخدام المجهر الإلكتروني للإرسال ، والذي كان في ذلك الوقت أداة جديدة نسبيًا لتوضيح البنية التحتية ، حدد جون باليس وجود أجسام صفائحية في الخلايا السنخية من النوع الثاني ، ولاحظ أيضًا أنه عند انتقالها خارج الخلية إلى السطح السنخي ، فإن المحتويات الصفائحية سوف تنفصل وتنتشر بشكل موحد على طول محيط الحويصلات الهوائية ، وبالتالي خفض التوتر السطحي وبالمثل ، قوة التضخم السنخية المطلوبة. & # 913 & # 93


المواد والأساليب

زراعة الخلايا

Mv1Lu الخلايا الظهارية الرئة المنك ، وخلايا Mv1Lu المنقولة وهمية (C1) ، وخطوط الخلايا Mv1Lu المنقولة بالتلفزيون GlcNAc (R2 و M9 و M1) (ديميتريو وآخرون.، 1995) في وسط Dulbecco المعدل النسر المضاف إليه الجلوتامين والأحماض الأمينية غير الأساسية (Life Technologies ، أوكفيل ، أونتاريو ، كندا) ، و 10 ٪ FBS (Immunocorp ، Laval ، Quebec ، كندا) في الهواء بنسبة 5 ٪ CO2 الجو في رطوبة ثابتة عند 37 درجة مئوية. تم استكمال وسط خطوط الخلايا المنقولة (C1 و R2 و M9 و M1) بـ 600 ميكروغرام / مل G418 (تقنيات الحياة) للحفاظ على النمط الظاهري المنقولة. لجميع التجارب ، تم طلاء الخلايا بكثافة 40000 خلية / سم 2 ، وتم استبدال الوسيط كل 2 د. تمت إضافة Leupeptin (Roche Diagnostics ، Laval ، Quebec ، كندا) إلى مزارع الخلايا بتركيز 2 ميكروغرام / مل ، وأضيف 3-MA (سيجما ، سانت لويس ، MO) بتركيز 10 ملي مولار.

تألق مناعي

تم إصلاح الخلايا المزروعة على أغطية زجاجية عن طريق إضافة ميثانول / أسيتون مبرد مسبقًا (80 درجة مئوية) (80: 20٪ حجم / مجلد) مباشرة إلى الأغطية ثم وضعها عند درجة حرارة -20 درجة مئوية لمدة 15 دقيقة. بعد التثبيت ، تم شطف الخلايا على نطاق واسع باستخدام PBS ، ودرجة الحموضة 7.4 ، مع استكمالها بـ 0.1 ملي مولار Ca 2+ و 1 ملي مولار مغ 2+ (PBS / CM) ، ثم حضنت لمدة 15 دقيقة باستخدام PBS / CM التي تحتوي على 0.5 ٪ من مساحة سطح الجسم في درجة حرارة الغرفة لتقليل الارتباط غير المحدد. تم تحديد توزيع LAMP-2 باستخدام الجسم المضاد AC17 المضاد لـ LAMP-2 (نابيوآخرون.، 1991 Nabi and Rodriguez-Boulan ، 1993) تليها الأجسام المضادة الثانوية المترافقة FITC- أو Texas Red (Jackson ImmunoResearch ، West Grove ، PA). تم إجراء الكشف عن توزيع تفاعل L-PHA باستخدام L-PHA المترافق مع رودامين (مختبرات EY ، سان ماتيو ، كاليفورنيا). بعد وضع العلامات ، تم تركيب الأغطية في Airvol (Air Products and Chemicals ، Allentown ، PA). تم عرض الخلايا المصنفة في مجهر Axioskop الفلوري زايس (ثورنوود ، نيويورك) المجهز بمضخة 63 × خطة Apochromat ومرشحات انتقائية للفلوروكروم. تم تصوير الصور باستخدام فيلم T-Max 400 من Eastman Kodak (روتشستر ، نيويورك). تم إجراء الفحص المجهري متحد البؤر باستخدام 60 × نيكون (طوكيو ، اليابان) هدف مخطط أحادي البؤر لمجهر متحد البؤر للمسح الضوئي بالليزر MRC 600 ثنائي القناة (هرقل ، كاليفورنيا) ومجهز بليزر كريبتون / أرجون وطباعته باستخدام بولارويد (كامبريدج) ، MA) طابعة فيديو TX1500.

المجهر الإلكتروني

تم شطف الخلايا المزروعة في أطباق بتري بـ 0.1 مولار كاكوديلات الصوديوم ، ودرجة الحموضة 7.3 ، وتثبيتها بـ 2 ٪ جلوتارالدهيد لمدة 60 دقيقة عند 4 درجات مئوية. تم شطف الخلايا الثابتة في محلول كاكوديلات ، وكشطها من طبق بتري ، وجمعها بالطرد المركزي. تم تثبيت حبيبات الخلية بعد التثبيت لمدة 60 دقيقة مع 2 ٪ من رابع أكسيد الأوزميوم عند 4 درجات مئوية ، وتجفيفها ، ومضمنة في راتينج LR-White (MecaLab ، مونتريال ، كيبيك ، كندا). تمت مقارنة المقاطع الرقيقة جدًا (80 نانومتر) مع أسيتات اليورانيل وسيترات الرصاص وتم تصورها باستخدام مجهر إلكتروني فيليبس (أيندهوفن ، هولندا) 300 أو زايس CEM902. تم تحديد الكمي للتعبير عن MLBs وأجسام التضمين في تجارب 3-MA من خلال تقييد السيتوبلازم (باستثناء النواة) ، و MLBs ، وأجسام التضمين من 10 صور بتكبير 4400 × وتحديد منطقة المناطق المحصورة . تم تعريف MLBs على أنها عضيات حشوية مرتبطة بالغشاء والتي تقدم على الأقل ثلاث صفائح غشائية متحدة المركز محيطية مميزة. تتكون MLBs إما بالكامل من صفيحة متحدة المركز أو من صفيحة متحدة المركز تحيط بنواة واحدة كثيفة. هيئات الدمج ، أو AVأنا، من خلال وجود هياكل داخلية متعددة محاطة بغشاء محدد يتكون من أغشية مفردة أو متعددة ويمكن تمييزها شكليًا عن MLBs.

كشط تحميل FITC-Dextran

تم تحميل FITC-dextran في خلايا M9 بشكل أساسي كما هو موضح سابقًا (McNeil وآخرون.، 1984). تم طلاء الخلايا طوال الليل إلى شبه فلور ثم شطفها ثلاث مرات في PBS / CM بارد وحضنت على الجليد لمدة 15 دقيقة لتبريد الثقافات. تمت إضافة PBS / CM بارد (0.5 مل) يحتوي على 2.5 مجم / مل من اللايسين القابل للتثبيت بوزن جزيئي 10000 وزن جزيئي FITC-dextran (مجسات جزيئية ، Eugene ، OR) إلى طبق الثقافة ، وتم كشط الخلايا على الفور من الطبق في FITC المركز محلول ديكستران. تم تخفيف تعليق الخلية بسرعة في 40 مل من PBS / CM البارد وطرده في البرد لتكوير الخلايا. تم إجراء تحميل الكشط عند 4 درجات مئوية ، وتم تخفيف الخلايا بسرعة في PBS / CM بارد لتقليل إمكانية امتصاص FITC-dextran عن طريق الالتقام الخلوي في الطور السائل. تم إعادة تعليق حبيبات الخلية في وسط المزرعة ، وتم طلاء الخلايا لمدة 2 أو 24 أو 48 أو 72 ساعة في وسط عادي أو في وسط يحتوي على 10 ملي مولار 3-MA قبل التثبيت مع 3 ٪ بارافورمالدهيد ووسم مناعي مع مضاد لـ LAMP- 2 والأجسام المضادة الثانوية المترافقة الحمراء تكساس. تم إجراء القياس الكمي لنشاط البلعمة الذاتية عن طريق حساب عدد الخلايا المحملة بـ FITC-dextran والتي تظهر علامات FITC للبنى الليزوزومية LAMP-2 الإيجابية.


  • البيولوجيا الجزيئية
  • طب الرئة والجهاز التنفسي
  • الكيمياء الحيوية السريرية
  • بيولوجيا الخلية
  • APA
  • اساسي
  • هارفارد
  • فانكوفر
  • مؤلف
  • BIBTEX
  • RIS

مخرجات البحث: المساهمة في المجلة ›المقال› مراجعة الأقران

T1 - STAT3 ينظم التعبير ABCA3 ويؤثر على تكوين الجسم الرقائقي في الخلايا السنخية من النوع الثاني

N1 - حقوق النشر: حقوق النشر 2008 Elsevier B.V. ، جميع الحقوق محفوظة.

N2 - ATP-Binding Cassette A3 (ABCA3) عبارة عن بروتين نقل دهني مرتبط بالجسم الرقائقي مطلوب للتخليق الطبيعي وتخزين الفاعل بالسطح الرئوي في خلايا النوع الثاني في الحويصلات الهوائية. في هذه الدراسة ، أوضحنا أن STAT3 ، الذي يتم تنشيطه بواسطة IL-6 ، ينظم تعبير ABCA3 في الجسم الحي وفي المختبر. تم تقليل ABCA3 mRNA والتلوين المناعي في رئتي الفئران البالغة حيث تم حذف STAT3 من ظهارة الجهاز التنفسي (Stat3Δ / الفئران). تمشيا مع دور STAT3 ، تسبب IL-6 داخل الرغامى في تعبير ABCA3 في الجسم الحي. لوحظ انخفاض ABCA3 والشذوذ في تكوين الأجسام الصفائحية ، الموقع داخل الخلايا لتخزين الدهون السطحية ، في Stat3Δ / الفئران. تم منع التعبير عن SREBP1a و 1c و SCAP و ABCA3 و AKT mRNAs عن طريق حذف Stat3 في خلايا النوع الثاني المعزولة من Stat3Δ / الفئران. كانت أنشطة PI3K و AKT مطلوبة للتعبير الجيني الطبيعي Abca3 في المختبر. تسبب تنشيط AKT في تعبير SREBP وزاد من نشاط مروج Abca3 في المختبر ، بما يتوافق مع دور إشارات STAT3 ، على الأقل جزئيًا عبر SREBP ، في تنظيم ABCA3. يتم تنظيم تعبير ABCA3 بواسطة IL-6 في مسار يتضمن STAT3 و PI3K و AKT و SCAP و SREBP. تنشيط STAT3 بعد التعرض لـ IL-6 يعزز تعبير ABCA3 ، والذي بدوره يؤثر على توازن الفاعل بالسطح الرئوي.

AB - ATP-Binding Cassette A3 (ABCA3) عبارة عن بروتين نقل دهني مرتبط بالجسم الرقائقي مطلوب للتخليق الطبيعي وتخزين الفاعل بالسطح الرئوي في خلايا النوع الثاني في الحويصلات الهوائية. في هذه الدراسة ، أوضحنا أن STAT3 ، الذي يتم تنشيطه بواسطة IL-6 ، ينظم تعبير ABCA3 في الجسم الحي وفي المختبر. تم تقليل ABCA3 mRNA والتلوين المناعي في رئتي الفئران البالغة حيث تم حذف STAT3 من ظهارة الجهاز التنفسي (Stat3Δ / الفئران). تمشيا مع دور STAT3 ، تسبب IL-6 داخل الرغامى في تعبير ABCA3 في الجسم الحي. لوحظ انخفاض ABCA3 والشذوذ في تكوين الأجسام الصفائحية ، الموقع داخل الخلايا لتخزين الدهون السطحية ، في Stat3Δ / الفئران. تم منع التعبير عن SREBP1a و 1c و SCAP و ABCA3 و AKT mRNAs عن طريق حذف Stat3 في خلايا النوع الثاني المعزولة من Stat3Δ / الفئران. كانت أنشطة PI3K و AKT مطلوبة للتعبير الجيني الطبيعي Abca3 في المختبر. تسبب تنشيط AKT في تعبير SREBP وزاد من نشاط مروج Abca3 في المختبر ، بما يتوافق مع دور إشارات STAT3 ، على الأقل جزئيًا عبر SREBP ، في تنظيم ABCA3. يتم تنظيم تعبير ABCA3 بواسطة IL-6 في مسار يتضمن STAT3 و PI3K و AKT و SCAP و SREBP. تنشيط STAT3 بعد التعرض لـ IL-6 يعزز تعبير ABCA3 ، والذي بدوره يؤثر على توازن الفاعل بالسطح الرئوي.


الظروف الصحية المتعلقة بالتغيرات الجينية

ضعف الفاعل بالسطح

أكثر من 30 طفرة في SFTPB تم تحديد الجين الذي يسبب خللًا في الفاعل بالسطح. ضعف الفاعل بالسطح بسبب SFTPB تسبب الطفرات الجينية (تسمى غالبًا نقص SP-B) مشاكل تنفسية خطيرة ومميتة في كثير من الأحيان عند الأطفال حديثي الولادة. تؤدي هذه الطفرات إلى فقدان جزئي أو كامل لـ SP-B الناضج ، مما يؤدي إلى تكوين غير طبيعي للمادة الخافضة للتوتر السطحي وانخفاض وظيفة الفاعل بالسطح. بالإضافة إلى ذلك ، يكون تكوين الجسم الرقائقي ضعيفًا. يؤدي عدم وجود أجسام رقائقية طبيعية إلى معالجة غير طبيعية لـ SP-C ، مما يؤدي إلى تقليل SP-C الناضج وتراكم الأشكال غير المعالجة من SP-C. يؤدي فقدان الفاعل بالسطح الوظيفي إلى زيادة التوتر السطحي في الحويصلات الهوائية ، مما يتسبب في صعوبة التنفس وانهيار الرئتين. قد يفسر الجمع بين خلل SP-B و SP-C سبب خطورة علامات وأعراض نقص SP-B.


محتويات

تقع الحويصلات الهوائية في الحويصلات السنخية الرئتين في الفصيصات الرئوية في المنطقة التنفسية ، والتي تمثل أصغر الوحدات الوظيفية في الجهاز التنفسي. كما أنها موجودة في القصيبات التنفسية على شكل جيوب متفرقة تمتد من تجويفاتها. تؤدي القصيبات التنفسية إلى القنوات السنخية التي تصطف بعمق مع الحويصلات الهوائية. ينتج عن كل قصبة تنفسية ما بين قناتين وأحد عشر قناة سنخية. تنفتح كل قناة على خمسة أو ستة أكياس سنخية تفتح فيها مجموعات من الحويصلات الهوائية. تستمر الحويصلات الهوائية الجديدة في التكون حتى سن ثماني سنوات. [1]

زوج نموذجي من الرئتين البشرية يحتوي على حوالي 480 مليون الحويصلات الهوائية (المدى: 274-790 مليون معامل الاختلاف: 37٪) ، [6] ينتج 50 إلى 75 مترًا مربعًا (540 إلى 810 قدمًا مربعًا) من مساحة السطح. [7] يتم لف كل سنخ بشبكة دقيقة من الشعيرات الدموية التي تغطي حوالي 70٪ من مساحتها. [7] يتراوح قطر الحويصلات الهوائية بين 200 و 500 ميكرومتر. [7]

تحرير Microanatomy

تتكون الحويصلات الهوائية من طبقة طلائية من ظهارة حرشفية بسيطة (خلايا رقيقة جدًا ومسطحة) ، [8] ومصفوفة خارج خلوية محاطة بشعيرات دموية. البطانة الظهارية هي جزء من الغشاء السنخي ، المعروف أيضًا باسم الغشاء التنفسي ، والذي يسمح بتبادل الغازات. يحتوي الغشاء على عدة طبقات - طبقة من سائل البطانة التي تحتوي على الفاعل بالسطح ، والطبقة الظهارية والغشاء القاعدي لها مساحة خلالية رقيقة بين البطانة الظهارية والغشاء الشعري ، وهو غشاء قاعدي شعري يندمج غالبًا مع الغشاء القاعدي السنخي والشعري. الغشاء البطاني. ومع ذلك ، فإن الغشاء كله يتراوح بين 0.2 ميكرومتر فقط في أنحف جزء منه و 0.6 ميكرومتر في أكثر سمكه. [9]

في ال الجدران السنخية هناك ممرات هوائية متصلة بين الحويصلات الهوائية تعرف باسم مسام كوهن. تحتوي الحاجز السنخي الذي يفصل الحويصلات في الكيس السنخي على بعض ألياف الكولاجين والألياف المرنة. يضم الحاجز أيضًا الشبكة الشعرية المتداخلة التي تحيط بكل حويصلة. [10] تسمح الألياف المرنة للحويصلات الهوائية بالتمدد عندما تمتلئ بالهواء أثناء الاستنشاق. ثم تعود بعد ذلك أثناء الزفير لطرد الهواء الغني بثاني أكسيد الكربون.

هناك ثلاثة أنواع رئيسية من الخلية السنخية. نوعان الخلايا الرئوية أو الخلايا الرئوية تُعرف بالخلايا من النوع الأول والنوع الثاني الموجودة في الجدار السنخي ، وهي خلية بلعمية كبيرة تُعرف باسم الضامة السنخية التي تتحرك في تجويف الحويصلات الهوائية وفي النسيج الضام بينهما. [7] الخلايا من النوع الأول ، والتي تسمى أيضًا الخلايا الرئوية من النوع الأول ، أو الخلايا السنخية من النوع الأول ، تكون حرشفية ورقيقة ومسطحة وتشكل بنية الحويصلات الهوائية. تُطلق خلايا النوع الثاني ، وتسمى أيضًا الخلايا الرئوية من النوع الثاني أو الخلايا السنخية من النوع الثاني ، الفاعل بالسطح الرئوي لخفض التوتر السطحي ، ويمكنها أيضًا التفريق لتحل محل الخلايا التالفة من النوع الأول.

تشكلت القصيبات التنفسية ، وهي أقدم الهياكل التي ستحتوي على الحويصلات الهوائية ، في غضون 16 أسبوعًا من الحمل ، وتبدأ الخلايا التي ستصبح الحويصلات الهوائية في الظهور في نهاية هذه القصيبات. [11] قرابة الأسبوع 20 ، قد تبدأ حركات تنفس الجنين. [12] تتشكل الأكياس السنخية في الأسبوع 32 من الحمل ، وتستمر هذه الأكياس الهوائية في التكون حتى سن 8 سنوات وربما في سنوات المراهقة. [11]

اكتب أنا الخلايا تحرير

خلايا النوع الأول هي الأكبر بين نوعي الخلايا وهما خلايا بطانة ظهارية رفيعة ومسطحة ، والتي تشكل بنية الحويصلات الهوائية. [10] وهي حرشفية (تعطي مساحة أكبر لكل خلية) ولها امتدادات حشوية طويلة تغطي أكثر من 95٪ من السطح السنخي. [7] [13]

تشارك خلايا النوع الأول في عملية تبادل الغازات بين الحويصلات الهوائية والدم. هذه الخلايا رقيقة للغاية - أحيانًا 25 نانومتر فقط - كانت هناك حاجة إلى المجهر الإلكتروني لإثبات أن جميع الحويصلات الهوائية مبطنة بظهارة. تتيح هذه البطانة الرقيقة الانتشار السريع لتبادل الغازات بين الهواء في الحويصلات الهوائية والدم في الشعيرات الدموية المحيطة.

تحتل نواة الخلية من النوع الأول مساحة كبيرة من السيتوبلازم الحر وتتجمع عضياتها حولها مما يقلل من سمك الخلية. هذا يحافظ أيضًا على تقليل سمك الحاجز الدموي الهوائي إلى الحد الأدنى.

يحتوي السيتوبلازم في الجزء الرقيق على حويصلات بينية الخلايا والتي قد تلعب دورًا في إزالة ملوثات الجسيمات الصغيرة من السطح الخارجي. بالإضافة إلى الديسموسومات ، تحتوي جميع الخلايا السنخية من النوع الأول على وصلات مسدودة تمنع تسرب سائل الأنسجة إلى الفضاء الجوي السنخي.

إن قابلية الذوبان المنخفضة نسبيًا (وبالتالي معدل الانتشار) للأكسجين ، تستلزم مساحة السطح الداخلية الكبيرة (حوالي 80 مترًا مربعًا [96 ياردة مربعة]) وجدران رقيقة جدًا من الحويصلات الهوائية. النسيج بين الشعيرات الدموية والمساعدة في دعمها عبارة عن مصفوفة خارج الخلية ، نسيج شبكي من الألياف المرنة والكولاجينية. ألياف الكولاجين ، كونها أكثر صلابة ، تمنح الجدار صلابة ، بينما تسمح الألياف المرنة بالتمدد والانكماش للجدران أثناء التنفس.

الخلايا الرئوية من النوع الأول غير قادرة على التكاثر وهي عرضة للإهانات السامة. في حالة حدوث ضرر ، يمكن أن تتكاثر خلايا النوع الثاني وتتمايز إلى خلايا من النوع الأول للتعويض. [ بحاجة لمصدر ]

تحرير خلايا النوع الثاني

خلايا النوع الثاني هي خلايا مكعبة وهي أصغر بكثير من خلايا النوع الأول. [10] وهي الخلايا الأكثر عددًا في الحويصلات الهوائية ، لكنها لا تغطي مساحة سطحية مثل الخلايا الحرشفية من النوع الأول. تحتوي خلايا النوع الثاني في الجدار السنخي على عضيات إفرازية تعرف باسم الأجسام الصفائحية التي تندمج مع أغشية الخلايا وتفرز الفاعل بالسطح الرئوي. هذا الفاعل بالسطح عبارة عن غشاء من المواد الدهنية ، وهي مجموعة من الدهون الفوسفورية التي تقلل التوتر السطحي السنخي. يتم تخزين الدهون الفوسفورية في الأجسام الرقائقية. بدون هذا الطلاء ، ستنهار الحويصلات الهوائية. يتم إطلاق الفاعل بالسطح باستمرار عن طريق الإفراز الخلوي. يتم إعادة نفخ الحويصلات الهوائية بعد الزفير بسهولة من خلال الفاعل بالسطح ، مما يقلل من التوتر السطحي في الطبقة الرقيقة للسوائل في الحويصلات. ينتج الجسم طلاء السوائل لتسهيل نقل الغازات بين الدم والهواء السنخي ، وعادة ما توجد خلايا النوع الثاني عند حاجز الدم والهواء. [14] [15]

تبدأ خلايا النوع الثاني في التطور في حوالي 26 أسبوعًا من الحمل ، وتفرز كميات صغيرة من الفاعل بالسطح. ومع ذلك ، لا يتم إفراز كميات كافية من الفاعل بالسطح حتى حوالي 35 أسبوعًا من الحمل - وهذا هو السبب الرئيسي لزيادة معدلات متلازمة الضائقة التنفسية للرضع ، والتي تنخفض بشكل كبير في الأعمار فوق 35 أسبوعًا من الحمل.

خلايا النوع الثاني قادرة أيضًا على الانقسام الخلوي ، مما يؤدي إلى ظهور المزيد من الخلايا السنخية من النوع الأول والثاني عند تلف أنسجة الرئة. [16]

تم تحديد MUC1 ، وهو جين بشري مرتبط بالخلايا الرئوية من النوع الثاني ، كعلامة في سرطان الرئة. [17]

تحرير الضامة السنخية

تتواجد البلاعم السنخية على الأسطح التجويف الداخلية للحويصلات الهوائية والقنوات السنخية والقصيبات. إنها كاسحات متحركة تعمل على ابتلاع الجزيئات الغريبة في الرئتين ، مثل الغبار والبكتيريا وجزيئات الكربون وخلايا الدم من الإصابات. [18] كما يطلق عليهم خلايا الغبار.

تحرير الأمراض

تحرير السطحي

يعد الفاعل بالسطح غير الكافي في الحويصلات أحد الأسباب التي يمكن أن تسهم في انخماص الرئة (انهيار جزء أو كل الرئة). بدون الفاعل بالسطح الرئوي ، انخماص الرئة أمر مؤكد. [19] الفاعل بالسطح غير الكافي في رئتي الخدج يسبب متلازمة الضائقة التنفسية للرضع (IRDS).

يمكن أن يؤدي ضعف تنظيم الفاعل بالسطح إلى تراكم بروتينات الفاعل بالسطح في الحويصلات الهوائية في حالة تسمى بروتينات السنخ الرئوية. هذا يؤدي إلى ضعف تبادل الغازات. [20]

تحرير الالتهاب

الالتهاب الرئوي هو حالة التهابية لحمة الرئة ، والتي يمكن أن تسببها كل من الفيروسات والبكتيريا. يتم إطلاق السيتوكينات والسوائل في التجويف السنخي أو الخلالي أو كليهما ، استجابةً للعدوى ، مما يؤدي إلى تقليل المساحة السطحية الفعالة لتبادل الغازات. في الحالات الشديدة التي لا يمكن فيها الحفاظ على التنفس الخلوي ، قد تكون هناك حاجة إلى أكسجين إضافي. [21] [22]

    يمكن أن يكون سببًا لمتلازمة الضائقة التنفسية الحادة (ARDS) وهو مرض التهابي حاد يصيب الرئة. [23]: 187
  • في حالة الربو ، يتم تقييد القصيبات أو "أعناق الزجاجة" في الكيس ، مما يؤدي إلى تقليل كمية الهواء المتدفق إلى الرئتين بشكل كبير. يمكن أن تحدث بسبب المواد المهيجة في الهواء ، مثل الضباب الدخاني الكيميائي الضوئي ، وكذلك المواد التي يكون لدى الشخص حساسية منها. يحدث عندما تفرز الرئتان كمية كبيرة من المخاط. يحدث إنتاج هذه المادة بشكل طبيعي عندما تتعرض أنسجة الرئة للمهيجات. في التهاب الشعب الهوائية المزمن ، تسد الممرات الهوائية إلى الحويصلات الهوائية ، القصيبات التنفسية ، بالمخاط. يتسبب هذا في زيادة السعال من أجل إزالة المخاط ، وغالبًا ما يكون نتيجة التعرض لفترات طويلة لدخان السجائر.

التحرير الهيكلي

يمكن لأي نوع من أورام الرئة أو سرطان الرئة تقريبًا ضغط الحويصلات الهوائية وتقليل قدرة تبادل الغازات. في بعض الحالات ، يملأ الورم الحويصلات الهوائية. [24]

    هي عملية يتم فيها تدمير الحويصلات الهوائية وإنتاج تجويف. عندما يتم تدمير الحويصلات الهوائية ، تقل مساحة سطح تبادل الغازات. يمكن أن تؤدي التغييرات الإضافية في تدفق الدم إلى انخفاض وظائف الرئة. هو مرض آخر يصيب الرئتين ، حيث يتم تكسير الإيلاستين في جدران الحويصلات الهوائية بسبب عدم التوازن بين إنتاج إيلاستاز العدلات (المرتفع بواسطة دخان السجائر) ومضاد التريبسين alpha-1 (يختلف النشاط بسبب الوراثة أو تفاعل a بقايا الميثيونين الحرجة مع السموم بما في ذلك دخان السجائر). يؤدي فقدان المرونة الناتج في الرئتين إلى إطالة أوقات الزفير ، والذي يحدث من خلال الارتداد السلبي للرئة الموسعة. هذا يؤدي إلى حجم أصغر من الغاز المتبادل لكل نفس. هو اضطراب رئوي نادر يتكون من حصوات صغيرة في الحويصلات الهوائية.

تحرير السوائل

الكدمة الرئوية هي كدمة تصيب أنسجة الرئة بسبب الصدمة. [25] يمكن أن تتسبب الشعيرات الدموية التالفة في تراكم الدم والسوائل الأخرى في أنسجة الرئة ، مما يضعف تبادل الغازات.

الوذمة الرئوية هي تراكم السوائل في الحمة والحويصلات الهوائية وعادة ما ينتج عن قصور القلب البطيني الأيسر ، أو عن طريق تلف الرئة أو الأوعية الدموية.

تحرير فيروس كورونا

نظرًا لارتفاع مستوى التعبير عن الإنزيم 2 المحول للأنجيوتنسين (ACE2) في الخلايا السنخية من النوع الثاني ، فإن الرئتين معرضتان للإصابة ببعض الفيروسات التاجية بما في ذلك الفيروسات التي تسبب متلازمة الجهاز التنفسي الحادة الوخيمة (سارس) [26] ومرض فيروس كورونا 2019 (COVID) -19). [27]


توم رابوبورت ، دكتوراه.

انضم توم رابوبورت ، دكتوراه ، إلى هيئة التدريس في كلية الطب بجامعة هارفارد في عام 1995. وحصل على درجة الدكتوراه. في الكيمياء الحيوية من جامعة هومبولت في برلين الشرقية للعمل في علم الإنزيمات. ثم ركز على النمذجة الرياضية لعملية التمثيل الغذائي ، حيث حصل على الدرجة الثانية (التأهيل) من نفس المؤسسة. قبل انتقاله إلى الولايات المتحدة ، عمل في المعهد المركزي للبيولوجيا الجزيئية التابع لأكاديمية العلوم في جمهورية ألمانيا الديمقراطية ، ولاحقًا في مركز ماكس ديلبروك للطب الجزيئي في برلين بوخ. في عام 1997 ، أصبح محققًا في معهد هوارد هيوز الطبي.

يهتم مختبر Rapoport بالآليات التي يتم من خلالها نقل البروتينات عبر الأغشية ، وكيف تتحلل البروتينات المشوهة ، وكيف تتشكل العضيات وتحافظ على أشكالها المميزة. تتمحور معظم المشاريع حول الشبكة الإندوبلازمية (ER). يتعلق أحد المشاريع بالآلية الجزيئية التي يتم من خلالها نقل البروتينات عبر غشاء ER أو عبر غشاء البلازما في البكتيريا والعتائق. يتعامل الكثير من العمل الحالي مع ERAD (تدهور البروتين المرتبط بـ ER) ، وهي عملية يتم فيها نقل البروتينات المشوهة عبر غشاء ER إلى العصارة الخلوية. تتعلق الأسئلة الرئيسية بالآلية التي تتحرك بها البروتينات عبر الغشاء ويتم استخلاصها بواسطة Cdc48 ATPase. يتعلق مشروع آخر بالآلية التي يتم من خلالها إنشاء مورفولوجيا ER ، وتحديداً شبكة ER الأنبوبية. في الآونة الأخيرة ، بدأ مختبر Rapoport في دراسة كيفية استيراد البروتينات إلى البيروكسيسومات ، وكيف تولد بروتينات الفاعل بالسطح الرئوي أجسامًا رقائقية. يستخدم المختبر مجموعة متنوعة من التقنيات المختلفة ، بما في ذلك الطرق البيوكيميائية ، مثل إعادة التشكيل بالبروتينات النقية ، وطرق البيولوجيا الهيكلية ، بما في ذلك علم البلورات بالأشعة السينية والفحص المجهري الإلكتروني بالتبريد.


الوصول إلى المستند

  • APA
  • مؤلف
  • BIBTEX
  • هارفارد
  • اساسي
  • RIS
  • فانكوفر

مخرجات البحث: مساهمة في المجلة ›مقال

T1 - متى تكون الخلية السنخية من النوع 2 هي خلية من النوع السنخي 2؟ لغز لبيولوجيا الخلايا الجذعية الرئوية والطب التجديدي

N2 - يوفر توليد خلايا رئوية ناضجة ومتباينة للبالغين من الخلايا متعددة القدرات ، مثل الخلايا الجذعية المحفزة والخلايا الجذعية الجنينية ، الأمل في إنتاج نماذج مختبرية خاصة بالأمراض وإنشاء علاجات نهائية وشخصية لمجموعة من متني الرئة المنهكة وأمراض الشعب الهوائية. بهدف تطوير الطب التجديدي للرئة ، طورت عدة مجموعات وأبلغت عن بروتوكولات باستخدام وسائط محددة ، أو الزراعة المشتركة بمكونات اللحمة المتوسطة ، أو العلاجات المتسلسلة التي تحاكي نمو الرئة ، للحصول على الخلايا الظهارية الرئوية البعيدة من سلائف الخلايا الجذعية. ومع ذلك ، لا يزال هناك جدل كبير حول درجة تمايز هذه الخلايا مقارنة بنظيراتها الأولية ، إلى جانب عدم الاتساق أو التوحيد في تقييم الأنماط الظاهرية الناتجة. نظرًا للتوسع الأسي الحتمي لهذه الأساليب والتقنيات الجيل الثاني والأعلى المحتمل ، ولكن التي لم تظهر بعد ، لإنشاء مثل هذه الأصول ، فقد طُلب منا طرح السؤال ، ما الذي يجعل الخلية الظهارية في الرئة خلية طلائية للرئة؟ وبشكل أكثر تحديدًا بالنسبة لهذا المنظور ، طرحنا أيضًا السؤال ، ما هي الميزات الدنيا التي تشكل النوع السنخي (AT) 2 من الخلايا الظهارية؟ في معالجة هذا ، نلخص مجموعة من الأعمال التي امتدت لما يقرب من خمسة عقود ، جمعتها سلسلة من "رواد بيولوجيا الخلايا الظهارية للرئة" ، والتي تصف بعناية السمات الجزيئية والوظيفية والمورفولوجية المتميزة بشكل جيد لتقييم النمط الظاهري AT2 بشكل تمييزي. مسلحين بهذا ، نقترح سلسلة من المعايير الأساسية لمساعدة المجال في تأكيد أن الخلايا التي تم الحصول عليها باتباع بروتوكول التمايز هي بالفعل خلايا طلائية AT2 ناضجة وعملية.

AB - يوفر توليد خلايا رئوية ناضجة ومتمايزة للبالغين من الخلايا متعددة القدرات ، مثل الخلايا الجذعية المحفزة والخلايا الجذعية الجنينية ، الأمل في إنتاج نماذج مختبرية خاصة بالأمراض وإنشاء علاجات نهائية وشخصية لمجموعة من متني الرئة المنهكة وأمراض الشعب الهوائية. بهدف تطوير الطب التجديدي للرئة ، طورت عدة مجموعات وأبلغت عن بروتوكولات باستخدام وسائط محددة ، أو الزراعة المشتركة بمكونات اللحمة المتوسطة ، أو العلاجات المتسلسلة التي تحاكي نمو الرئة ، للحصول على الخلايا الظهارية الرئوية البعيدة من سلائف الخلايا الجذعية. ومع ذلك ، لا يزال هناك جدل كبير حول درجة تمايز هذه الخلايا مقارنة بنظيراتها الأولية ، إلى جانب عدم الاتساق أو التوحيد في تقييم الأنماط الظاهرية الناتجة. نظرًا للتوسع الأسي الحتمي لهذه الأساليب والتقنيات الجيل الثاني والأعلى المحتمل ، ولكن التي لم تظهر بعد ، لإنشاء مثل هذه الأصول ، فقد طُلب منا طرح السؤال ، ما الذي يجعل الخلية الظهارية في الرئة خلية طلائية للرئة؟ وبشكل أكثر تحديدًا بالنسبة لهذا المنظور ، طرحنا أيضًا السؤال ، ما هي الميزات الدنيا التي تشكل النوع السنخي (AT) 2 من الخلايا الظهارية؟ In addressing this, we summarize a body of work spanning nearly five decades, amassed by a series of "lung epithelial cell biology pioneers,"which carefully describes well characterized molecular, functional, and morphological features critical for discriminately assessing an AT2 phenotype. Armed with this, we propose a series of core criteria to assist the field in confirming that cells obtained following a differentiation protocol are indeed mature and functional AT2 epithelial cells.


ميراث

Surfactant dysfunction can have different inheritance patterns depending on its genetic cause.

When caused by mutations in the SFTPB أو ABCA3 gene, this condition is inherited in an autosomal recessive pattern , which means both copies of the gene in each cell have mutations. يحمل كل من والدي الفرد المصاب بحالة جسمية متنحية نسخة واحدة من الجين المتحور ، لكنهم لا يظهرون عادةً علامات وأعراض الحالة.

When caused by mutations in the SFTPC gene, this condition has an autosomal dominant inheritance pattern, which means one copy of the altered gene in each cell is sufficient to cause the disorder. In about half of cases caused by changes in the SFTPC gene, an affected person inherits the mutation from one affected parent . The remainder result from new mutations in the gene and occur in people with no history of the disorder in their family.


شاهد الفيديو: اختبار الرئه بتاعتك في دقيقه واحده lung test. اكتب انت وصلت لرقم كام (كانون الثاني 2022).