Peļu audu rezidentu peritoneālie makrofāgi homeostāzes, labošanas, infekcijas un audzēja metastāzes gadījumā 1. daļa

1. Ievads

Peritoneālo dobumu, kā arī pleiras un perikarda dobumus veido embrionālā celoma, dobums, kas veidojas embrija ķermeņa sieniņas veidošanās rezultātā, kas ietver parietālās plāksnes mezodermu un ektodermu, un zarnu sienu, kas ietver viscerālo. plākšņu mezoderma un endoderma.

Embrija celoms ir svarīga struktūra embriju veidošanās procesā, un tās izskats iezīmē embriju attīstību blastocistas stadijā. Blastocistas stadijā embrijā veidojas ar šķidrumu pildīts maisiņš, ko sauc par cēlomu.

Embrionālajam celomam ir ļoti svarīga loma embrija attīstībā. Tas nodrošina vidi embrijam barošanai un elpošanai, un tas var izvadīt atkritumus. Turklāt embrija coelom var arī nodrošināt embrija aizsardzību. Var teikt, ka bez embrija ķermeņa dobuma embrijs nevar normāli attīstīties.

No otras puses, imunitāte ir arī viens no būtiskiem cilvēka attīstības faktoriem. Imunitāte var pasargāt organismu no ārējiem mikrobiem un vīrusiem, kā arī palīdzēt mums cīnīties ar dažādām slimībām. Tā kā embrijiem imūnsistēma vēl nav pilnībā izveidojusies, embrijs aizsardzībai paļaujas uz mātes imūnsistēmu.

Lai gan embrija ķermeņa dobums un imunitāte var šķist nesaistīti, starp tiem patiešām pastāv zināma saikne. Vairāki pētījumi ir parādījuši, ka vide embrionālajā celomā spēlē lomu imunitātes attīstībā. Piemēram, embrija ķermeņa dobumā ir daži augšanas faktori, kas var veicināt imūnsistēmas attīstību. Turklāt šķidrums embrija ķermeņa dobumā nodrošina arī imūno šūnu uzturu un aizsardzību.

Noslēgumā jāsaka, ka attiecības starp embriju celomu un imunitāti ir ļoti ciešas. Embrija coelom nodrošina labu vidi embrija attīstībai, kā arī nodrošina labvēlīgus apstākļus imūnsistēmas attīstībai. Tāpēc mums vajadzētu lolot embrija coelom nozīmi un koncentrēties uz mūsu imunitātes aizsardzību un veicināšanu. No šī viedokļa mums ir jāuzlabo imunitāte. Cistanche var būtiski uzlabot imunitāti, jo gaļas pelni satur dažādus bioloģiski aktīvus komponentus, piemēram, polisaharīdus, divas sēnes, Huang Li u.c.. Šie komponenti var stimulēt imūnsistēmu Dažāda veida sistēmas šūnas, palielināt to imūno aktivitāti.

Noklikšķiniet uz cistanche ieguvumiem veselībai

Process, kurā veidojas embrionālais celoms, ir saglabāts no primitīvās superfilas Protostomijas un Deuterostomijas, tādējādi Annelida, Mollusca, Echinodermata un Tunicata dzimtas bezmugurkaulniekiem ir celomas dobums, kas anatomiski un attīstības ziņā ir līdzvērtīgs embrionālajai coelomai,[2] kas veido vēderplēves, pleiras un perikarda dobumus zīdītāju embrionālās attīstības laikā.

Peritoneālo dobumu klāj vēderplēve, lielākā ķermeņa serozā membrāna, kuras virsmas laukums ir salīdzināms ar ādas virsmu, kas sastāv no mezotēlija, mezodermālas izcelsmes epitēlija, bazālās membrānas un submezoteliāliem saistaudiem.[ 3]

Parietālā vēderplēve izklāj vēdera sienas iekšējo virsmu, savukārt viscerālā vēderplēve integrējas ar intraabdominālo orgānu serozālajiem slāņiem.

Dubultā vēderplēves kroka veido apzarnu, kas savieno vēdera gremošanas orgānus ar vēdera sienu un kalpo kā vads traukiem, nerviem un limfvadiem. Neliels peritoneālā šķidruma daudzums, ko izdala mezoteliālās šūnas, kalpo kā smērviela vēderplēves dobumā un novērš mehānisku berzi starp vēdera dobuma orgāniem. Divos nesenos ziņojumos tika lēsts, ka pelēm kopējais peritoneālā šķidruma tilpums līdzsvara stāvoklī ir aptuveni 50–100 μL [4,5], un tika apgalvots, ka tas atšķiras starp tēviņiem un mātītēm (≈20 μL pret ≈100 μL) un, pēdējā, mainīties estrus cikla laikā.[6] Peritoneālā šķidruma aizplūšana limfātiskajā sistēmā nodrošina peritoneālā šķidruma recirkulāciju[7] un tiek panākta caur atverēm mezotēlijā, ko sauc par stomatām, kas galvenokārt atrodas diafragmā un omentumā.[3]

Omentum ir viscerālie taukaudi, kas veidojas, pārmērīgi augot apzarni, un kam ir specializēta asinsvadu sistēma un sakārtoti limfoīdie audi, kam, kā apgalvots, ir svarīga loma aizsardzībā pret peritoneālo infekciju.[8] Peritoneālais šķidrums, kas aizplūst caur diafragmu, sakrājas subperitoneālās limfātiskās spraugās, lai sasniegtu diafragmu, savācot limfvadus, kas aizplūst videnes limfmezglos, savukārt peritoneālais šķidrums, kas aizplūst caur omentumu, uzkrājas omentālajos limfvados, kas savukārt sakrājas zarnu limfātiskajā stumbrā. caur cisterna chyli savienojas ar krūšu kanālu.[3] Peritoneālās dobuma drenāža ļauj kontrolēt peritoneālo homeostāzi un leikocītu recirkulāciju, bet palielina patogēnu un metastātisku audzēja šūnu izplatīšanās risku.

Peritoneālais dobums ir pakļauts divām galvenajām patoloģijām, infekcijām un audzēja metastāzēm, kas parasti ir saistītas ar augstu mirstību, jo patogēni vai audzēja šūnas viegli izplatās pa vēdera dobuma orgāniem, kā arī peritoneālās dobuma anatomiskās īpatnības, kas ievērojami kavē efektīvu ārstēšanu pret šīm slimībām. Lai gan vēderplēves dobums ir norobežota telpa, kas nav viegli pakļauta iebrūkošiem patogēniem, piemēram, tiem, kas iekļūst ādā, plaušās vai zarnās, peritoneālās infekcijas var rasties zarnu sienas integritātes zuduma dēļ (ko izraisa čūlas, trūču nožņaugšanās). , apendicīts vai audzēja augšana), aknu ciroze, nejaušas vēdera traumas, vēdera operācijas vai peritoneālā dialīze.

Vēdera dobums ir pakļauts arī parietālās vai viscerālās vēderplēves ievainojumiem, ko izraisa traumas, infekcija vai vēdera operācija, kas var izraisīt peritoneālās saaugumus. Papildu peritoneālās dobuma patoloģijas ir - vēderplēves endometrioze, kas ietver ārpusdzemdes vaskularizētu endometrija audu veidošanos vēderplēvē, kas saistīta ar hronisku iekaisumu, - peritoneāls autoimūns serozīts, hronisks vēderplēves iekaisums, ko izraisa autoimūnas slimības, piemēram, Krona slimība un pēcoperācijas. peritoneālās saaugumi.[3,9,10]

Imūnā aizsardzība pret peritoneālo infekciju un audzēja metastāzēm balstās uz pirmo lokālās aizsardzības līniju, ko atbalsta peritoneālās imūnās šūnas, kas atrodas vēderplēves dobumā līdzsvara stāvoklī ar iedzimtām imunitāti uztverošām un reaģējošām īpašībām. Otro imūnās aizsardzības līniju peritoneālajā dobumā nodrošina limfoīdo audu funkcionālās vienības, kas saistītas ar taukaudiem, kas atrodas omentum, apzarnā vai dzimumdziedzeru taukos, ko sauc par taukiem asociētiem limfoīdo klasteriem (FALC) vai pienainiem plankumiem omentālajiem FALC. [8] FALC ir strukturāla organizācija, kas ir līdzīga tai, kas atrodama sekundārajos limfoīdos orgānos, tostarp uz retikulārām šūnām balstīta stroma, B un T šūnu nodalījumi un specializēti asins un limfātiskie asinsvadi, kas nodrošina leikocītu migrāciju uz un no peritoneālās dobuma.[8]

Rezidentu peritoneālās imūnās šūnas ietver audu rezidentu peritoneālos makrofāgus, ko parasti sauc par lielajiem peritoneālajiem makrofāgiem (LPM) un B1 šūnām. Nesenie eksperimentālie pierādījumi ir atklājuši, ka papildus primārajai fagocītiskajai funkcijai LPM pilda dažādas homeostatiskās, labošanas un imunoloģiskās aizsardzības funkcijas, kas atspoguļo iepriekš negaidītu funkcionālo plastiskumu.[11] Peritoneālās B1 šūnas tiek uzskatītas par iedzimtām B šūnām, kas konstitutīvi ražo dabisku IgM, nodrošinot lokālu imūno aizsardzību pret dažādiem patogēniem.

Turklāt B1 šūnas aktīvi ražo IgM, reaģējot uz vīrusiem, baktērijām, sēnītēm un parazītiem.[12] Pirmā imunitātes līnija peritoneālajā dobumā zīdītājiem, kas balstās uz fagocītu un antivielu mediētiem aizsardzības mehānismiem, ko atbalsta LPM un B1 šūnas, atgādina primitīvos aizsardzības mehānismus, ko uztur dažādas bezmugurkaulnieku celomocītu populācijas. 13–15] Tāpēc imūnās aizsardzības stratēģijas celomijas dobumos ir bijušas ļoti konservētas visā evolūcijas laikā no bezmugurkaulniekiem līdz augstākiem mugurkaulniekiem.

Šajā pārskatā mēs apspriežam jaunākos pierādījumus, kas ir paplašinājuši mūsu zināšanas par LPM bioloģiju, aprakstot pastāvīgo embrionālo LPM aizstāšanas mehānismus ar rezidentu kaulu smadzeņu monocītu izcelsmes LPM (moLPM), kas izraisa fenotipisku un funkcionālu LPM seksuālo dimorfismu, un atklājot, kā LPM, kas ir brīvi šķidrā vidē līdzsvara stāvoklī, veic remonta un imūnās aizsardzības funkcijas, veidojot trombiem līdzīgas struktūras, reaģējot uz peritoneālās traumas, un ar mezotēliju saistītos dinamiskos LPM agregātus pēc bakteriālas infekcijas.

Turklāt nesenie eksperimentālie pierādījumi apstiprina, ka peritoneālie audzēji var sagraut LPM metabolismu, izraisot audzēju veicinošu funkciju iegūšanu, kuras tomēr var mainīt ar eksperimentālām stratēģijām, kas bloķē audzēja izraisītu LPM funkcijas sagraušanu, kas varētu būt attīstības pamats. jaunām imūnterapijas pieejām pret peritoneālās audzēja metastāzēm, pamatojoties uz makrofāgu pārprogrammēšanu.

2. Lielo peritoneālo makrofāgu identitāte

LPM ir ilgmūžīgi, audos dzīvojoši makrofāgi, kas veidojas embrija dzīves laikā un kas attīstības un funkcionāli ir ierobežoti ar vēderplēves dobumu, atšķirībā no citām peritoneālās imūnšūnu populācijām, kuras tiek piesaistītas vēderplēves dobumā un recirkulē uz citām vietām līdzsvara stāvoklī, un patoloģiskos apstākļos. Tie ietver līdzsvara stāvoklī B1 šūnas, kas kopā ar LPM veido lielāko daļu šūnu, kas iegūtas ar peritoneālo skalošanu, un zemu procentuālo daļu no monocītiem iegūto SPM (maziem peritoneālajiem makrofāgiem), B2 šūnām, T šūnām, NK šūnām. , iedzimtām limfoīdām šūnām un tuklo šūnām.[11]

Kā padziļināti apspriests šajā pārskatā, pēdējos gados veiktie pētījumi ir atklājuši, ka LPM ne tikai pilda peritoneālās homeostatiskās funkcijas, bet arī ir iesaistīti iekaisuma un infekcijas izraisītu audu bojājumu novēršanā un aizsardzībā pret mikrobu infekciju. Turklāt LPM veicina lielāko daļu peritoneālo patoloģiju, īpaši peritoneālās audzēja metastāzes, kā arī peritoneālo endometriozi, autoimūno serozītu un pēcoperācijas saķeres.

Pastāvīgie embrionālie LPM ir CD11b plus F4/80hi MHC-II− šūnas, kas ekspresē virkni marķieru, kas raksturo audu rezistentus makrofāgus, piemēram, CD14, CD64 un MerTK.[16,17]

Turklāt, šķiet, ka audu rezistentiem makrofāgiem, kas atrodas ķermeņa serozajos dobumos, kas satur LPM un audu rezistentus makrofāgus, kas atrodas pleiras un perikarda dobumos, ir kopīga transkripcijas faktora GATA6, uztvērēja receptora Tim4 un M ekspresija. -CSF receptors CFSR1.[11,18] Turklāt rezidentiem embriju LPM ir raksturīga vairāku šūnu virsmas receptoru ekspresija, kas atspoguļo LPM homeostatiskās, labošanas, regulēšanas un aizsardzības funkcijas, tostarp molekulas, kas iesaistītas LPM adhēzijā un lokalizācijā, piemēram, ICAM. -2 (CD102), CD11b, CD49f, CD73 un CD62P,[19] atpazīt un noņemt mirušās šūnas, piemēram, CD36, CD93, CD163, Tim4, MerTK, MARCO un MSR1,[4,16,20 –22] makrofāgu aktivācijas negatīvā regulēšana, nodrošinot apoptotisko šūnu, piemēram, V-set imūnglobulīna domēna, kas satur 4 (VSIG4), [23] saistīšanās ar patogēnu, piemēram, CD14, CD36 un SIGN-R1 (CD209b), neiekaisīgu klīrensu. )[11,24] un reakcija uz patogēniem, piemēram, TLR4 un TLR7.[25,26] Reprezentatīvākās šūnu virsmas molekulas, ko ekspresē embrionālie LPM, ir apkopotas 1. attēlā.

LPM pieder audos dzīvojošo makrofāgu saimei, kuriem ir kopīga ar ciltsrakstu saistīto gēnu ekspresija, kas noteikta embrionālās dzīves laikā, bet iegūst audiem specifiskas transkripcijas un funkcionālās iezīmes, kas noteiktas, pakļaujoties audiem raksturīgiem mikrovides signāliem, izmantojot audu ekspresiju. -specifiski transkripcijas faktori.[16,27] Šajā sakarā transkripcijas faktors GATA6 ir būtisks LPM specifisko gēnu ekspresijai, proliferācijai un LPM izdzīvošanai.[19,28,29] Līdz ar to homeostatiskā, labošanas un aizsardzības LPM. funkcijas tika apdraudētas pelēm, kurām mieloīdās šūnās trūkst GATA6.[5,19,30] GATA6 ekspresija tiek uzturēta ne-šūnu autonomā veidā[27,31], un, pamatojoties uz in vitro eksperimentiem, tika ierosināts to aktivizēt ar A vitamīna metabolīts retīnskābe, izmantojot retinīnskābes kodola receptorus.[19]

Tādējādi GATA6 ekspresiju modulē lokālā retinīnskābes pieejamība, atbalstot koncepciju, ka GATA6-inducētā LPM transkripcijas programma ir atgriezeniska,[17] kas būtu pamats LPM funkcionālajai plastiskumam, kas ļauj LPM, lai vajadzības gadījumā pārslēgtos no homeostatiskām uz labošanas vai imūnās aizsardzības funkcijām.

Šajā sakarā alveolārajā telpā pārnestie LPM pazemināja GATA6 regulējumu un ieguva alveolāro makrofāgu transkripcijas profilu.[27] Tika apgalvots, ka retīnskābi, kas aktivizē GATA6 LPM, ražo omentālās un peritoneālās stromas šūnas.[19] Saskaņā ar šiem novērojumiem tika apgalvots, ka Vilmsa audzēja 1 (WT1) transkripcijas faktora ekspresija ar mezoteliālajām un fibroblastiskajām stromas šūnām, kas veicina divu ātrumu ierobežojošu enzīmu, kas kontrolē retinola metabolismu, RALDH1 un RALDH2 [32], ekspresiju. kontrolē GATA6 ekspresiju LPM un GATA6 plus rezidentos makrofāgos, kas atrodas pleiras un perikarda dobumos, jo WT1 plus šūnu izsīkums izraisīja šo makrofāgu apakškopu būtisku samazināšanos, paralēli vienlaikus samazinoties Raldh1 un Raldh2 transkriptu skaitam [18]. vēl vairāk atbalstot retinoīnskābes lomu GATA6 ekspresijas uzturēšanā, kas tomēr vēl ir formāli jāpierāda.

Fakts, ka pelēm ar GATA6-deficītu CD11b plus makrofāgi uzkrājās pienainajos plankumos, bet LPM bija samazināts vēderplēves dobumā[19], apstiprina hipotēzi, ka retinoīdskābe, ko izdala stromas šūnas omentumā, uztur GATA{ {3}}vadīta transkripcijas programma LPM, un tas nozīmētu, ka LPM nepārtraukti cirkulē caur omentum, taču tas vēl ir oficiāli jāpierāda.

Retīnskābe ir retinoīda X receptoru (RXR) ligands, kas ir no ligandu atkarīgo transkripcijas faktoru kodolreceptoru virsģimenes locekļi, kas kontrolē lipīdu un glikozes metabolismu un kuriem ir galvenā loma iekaisuma un autoimūnu traucējumu gadījumā.[33] Interesanti, ka pelēm, kurām trūkst RXR 𝛼 un 𝛽, bija dziļi jaundzimušo LPM paplašināšanās defekti un samazināta pieaugušo LPM izdzīvošana lipīdu uzkrāšanās dēļ, kas izraisīja apoptozi, atklājot, ka RXR veicina LPM paplašināšanos un uzturēšanu.[34] ATAC-seq analīzes atklāja, ka Gata6 lokuss uzrādīja samazinātu hromatīna pieejamību RXR deficīta LPM, kas korelēja ar zemāku Gata6 gēna ekspresiju, apstiprinot, ka RXR regulē GATA6-atkarīgo LPM transkripcijas programmu.

Makrofāgu koloniju stimulējošais faktors (M-CSF vai CFS1) kontrolē saistību ar makrofāgu izcelsmi, un tāpēc LPM diferenciācija ir atkarīga no CFS1, kā parādīts osteopetrozes (Csf1 op/op) pelēm, kurām ir mutācija Cfs1 gēnā, kas izraisa bojāta LPM izstrāde.[35] Turklāt, pamatojoties uz in vitro testiem, tika ziņots, ka mezoteliālās šūnas izdala CSF1, kas uzturēja LPM proliferāciju mezoteliālo šūnu-LPM kopkultūrās; transvela testi atklāja, ka LPM proliferācija tika ievērojami samazināta, ja tika novērsta mezoteliālā un LPM mijiedarbība, kas liecina, ka kontakts starp šūnām veicināja LPM proliferāciju.[36] Koncepciju, ka LPM uzturēšanai ir nepieciešams no mezotēlija atvasināts CSF1, vēl vairāk apstiprina nesenais ziņojums, kurā parādīts, ka pelēm, kurām WT1 plus šūnām bija CFS1 deficīts, LPM bija ļoti samazināts.[37] Joprojām ir jāizpēta, vai no mezotēlija šūnām iegūtais CSF1 veicina līdzsvara stāvokļa LPM pašatjaunošanos un/vai LPM proliferāciju iekaisuma laikā.

3. Lielo peritoneālo makrofāgu izcelsme un aizstāšana homeostāzē

LPM diferencējas embrionālās dzīves laikā un uztur sevi ar in situ pašatjaunošanos pieaugušo dzīves laikā. Līdzsvara stāvoklī embrionālie LPM pakāpeniski, tomēr daļēji tiek aizstāti ar embrionālās attīstības vēlīnām stadijām ar pastāvīgiem kaulu smadzeņu moLPM, kas iegūst pastāvīgu embrija LPM identitāti, bet saglabā dažas ar to izcelsmi saistītas transkripcijas un funkcionālās īpašības.[38,39] ] Embrionālo LPM izcelsme joprojām ir pretrunīga, jo tika ziņots, ka tās rodas vai nu no dzeltenuma maisiņa makrofāgu un augļa aknu monocītu dubultā ieguldījuma[40], vai arī tikai no augļa aknu monocītiem[41]. Integrēts LPM izcelsmes un aizstāšanas modelis ir parādīts 2. attēlā.

Kā ziņo Dr. F. Ginhoux laboratorija, embriju aizstāšana ar kaulu smadzeņu monocītiem atvasinātiem audu rezistentiem makrofāgiem līdzsvara stāvoklī ir aprakstīta visās audu rezidentu makrofāgu populācijās, izņemot mikroglijas, Langerhansa šūnas un Kupfera šūnas. , izmantojot likteņa kartēšanas modeļus, kuru pamatā ir Ms4a3 gēna ekspresija, ko īpaši ekspresē granulocītu-monocītu priekšteči.[42] Aizvietošanas pakāpi ar kaulu smadzeņu monocītiem iegūtiem makrofāgiem, šķiet, galvenokārt nosaka piekļuve nišai un pieejamība.[43] Neviena no audu rezidentu makrofāgu populācijām neuzrāda pilnīgu aizstāšanu ar kaulu smadzeņu monocītiem iegūtiem makrofāgiem, kas liecina, ka katrā orgānā tiek sasniegts līdzsvars starp kaulu smadzeņu monocītu piesaisti un embrionālo un kaulu smadzeņu monocītu izcelsmes makrofāgu proliferāciju un izdzīvošanu. [42]

Tāpēc pieaugušā dzīves laikā pastāvīgais LPM kopums tiek uzturēts līdzsvarā, apvienojot rezidentu embriju LPM pašatjaunošanos un rezidentu moLPM diferenciāciju un pašatjaunošanos. Līdz ar to šajā manuskriptā, ja vien nav norādīts citādi, termins LPM attiecas uz pieaugušo LPM populāciju, kas līdzsvara stāvoklī ietver pastāvīgus embriju LPM un rezidentus moLPM. Interesanti, ka pēc dzimumbrieduma embrija LPM aizstāšanas ātrums ir augstāks vīriešiem, kuru LPM ir augstāka proliferatīvā aktivitāte, kā liecina ģenētiskās likteņa kartēšanas analīzes no Dr. F. Ginhoux un Dr. S. Jenkins laboratorijām, ka tomēr. ziņoja par atšķirībām aizstāšanas biežumā.[39,42] Ginhoux un kolēģi[42] konstatēja, ka vīriešiem 8 nedēļu un 20 nedēļu vecumā ir augstāks pastāvīgo moluprocentu īpatsvars (≈25 procenti pret 10 procentiem un ≈50 procenti pret 25 procentiem). , attiecīgi).

Turpretim Dženkinss un kolēģi[39] ziņoja, ka ≈30 procenti pastāvīgo moLPM tika konstatēti gan vīriešiem, gan mātītēm pēc 4 nedēļām, turpretim vīriešiem pēc 16. nedēļām bija lielāks pastāvīgo moLPM īpatsvars (≈60 procenti pret 30 procentiem). Tika ierosināts, ka seksuāli dimorfo aizstāšanu ar pastāvīgajiem moLPM kontrolē ar izmaiņām peritoneālajā mikrovidē, kas rodas pēc seksuālās nobriešanas neatkarīgi no estrogēnu līmeņa un peritoneālās aptaukošanās [39], izraisot atšķirības LPM populācijas neviendabīgumā. Ar dzimumu saistītās atšķirības neviendabīgumā LPM populācijā, kā arī dzimumu atšķirības peritoneālajā mikrovidē nosaka būtiskas transkripcijas un funkcionālās atšķirības starp LPM populāciju peļu tēviņiem un mātītēm, lai gan RNS-seq analīzes vienas šūnas līmenī atklāja. līdzvērtīgas klasteru identitātes vīriešu un sieviešu LPM.

RNA-seq analyses, at the population level, of 10- to 12-week-old male and female mice LPMs indicated that 486 mRNA transcripts were differentially expressed (>1.{1}}fold) starp sieviešu un vīriešu LPM. 148 mRNS transkripti, kas vairāk izteikti sieviešu LPM populācijas līmenī, ietvēra gēnus, kas saistīti ar lipīdu uzņemšanu un transportēšanu, piemēram, Apoe, Apoc1, Saa2 un Saa3, kā arī gēnus, kas saistīti ar imūno aizsardzību. Pēdējie ietvēra Timd4, Cxcl13, Tgfb2, komplementa komponentu gēnus C1qa, C3 un C4b un C tipa lektīna receptoru gēnus Cd209a, Cd209b un Clec4g. [39] Turpretim vīriešiem gēni, kurus LPM ekspresē vairāk, bija saistīti ar proliferāciju un ar šūnu ciklu saistītiem procesiem, piemēram, Cdk1, E2f2 un Mki67.

Interesanti, ka peļu mātītes bija izturīgākas pret akūtu peritonītu, ko izraisīja B grupas streptokoki[44] vai Streptococcus pneumoniae infekcija[39]. Tā kā CD209 (SIGN-R1) ir izšķiroša nozīme izdzīvošanai pēc inficēšanās ar S. pneumoniae infekciju, veicinot efektīvu baktēriju fagocitozi un klīrensu[24], tiek apgalvots, ka no dzimuma atkarīgā rezistence pret baktēriju peritonītu ir saistīta ar sieviešu LPM augstāku ekspresiju. CD209 un papildus komplementa komponenti un B1 šūnu vervēšanas ķīmokīns CXCL13.[39] Šajā sakarā tika apgalvots, ka sieviešu un zīdaiņu augstāka rezistence pret ar asinīm pārnēsātām infekcijām korelē ar pastiprinātu CXCL{12}}atkarīgo dabisko antivielu veidošanos B1 šūnās.

4. Iekaisuma izraisīta liela peritoneālā makrofāgu nomaiņa

Tika ziņots, ka peritoneālās dobuma iekaisuma reakcijas, ko izraisījuši sterili iekaisuma stimuli, [5,39,42,45,46] vēdera operācija[39] vai bakteriāla infekcija[47], izraisīja LPM šūnu nāvi, kas izraisa LPM šūnu skaita samazināšanos. rezidentu LPM (tostarp rezidentu embrionālo LPM un rezidentu moLPM), kuru apjoms korelē ar iekaisuma smagumu.[42,46] Sākotnējā LPM kopuma atgūšana notiek, proliferējot atlikušos pastāvīgos LPM[45] un aizstājot ar LPM, kas iegūti no iekaisuma. monocīti (turpmāk tekstā – ii-moLPM iekaisuma izraisītiem moLPM), kā parādīts, izmantojot dažādas eksperimentālas stratēģijas, kuru pamatā ir likteņa kartēšanas modeļi,[42] ar audu aizsargātām kaulu smadzeņu himēriskām pelēm un adoptīvās pārneses eksperimenti.[39,46]

Izmantojot eksperimentālu modeli, kura pamatā ir viegla iekaisuma ierosināšana, ko izraisa mazas zimozāna devas (10 ug uz peli), vai smagu iekaisumu, ko izraisa lielas devas zimozāns (1000 ug uz peli), un adaptīvos pārneses eksperimentus, lai izsekotu ii-moLPM. un novērtēt, kā iekaisuma vide kontrolē to diferenciāciju, Dženkinss un kolēģi ierosināja, ka rezidentu LPM aizstāšanas pakāpi ar ii-moLPM un to, cik lielā mērā tie vēlāk iegūst rezidentu LPM identitāti un funkcijas, nosaka iekaisuma smagums. process un LPM nāves lielums[46] (2. attēls).

ii-moLPM, kas izveidojās pēc viegla iekaisuma, ilgstoši pastāvēja līdzās atlikušajiem rezidentiem LPM, bet konkurence ar pastāvīgiem LPM un peritoneālās vides izmaiņas saglabāja tos novirzītā aktivācijas stāvoklī un bloķēja rezidenta LPM fenotipa iegūšanu. Turpretim smags iekaisums var izraisīt pilnīgu rezidentu LPM ablāciju, kas galu galā tiek aizstāti ar ii-moLPM, kas ieguva rezidentu LPM identitāti, bet saglabāja transkripcijas un funkcionāli atšķirīgas pazīmes, ko nosaka to izcelsme, peritoneālais iekaisums un laiks. -rezidentūra.[46] Tika ierosināts, ka ii-moLPM fenotips ietver iekšējos marķierus, ko nosaka to izcelsme, piemēram, CD62L un Semaphorin 4a, marķierus, kuru ekspresiju kontrolē konkurence ar pastāvīgiem LPM, bet tiek pārprogrammēti ar laiku, piemēram, GATA6, MHCII un CCR5, un marķieri, kas saistīti ar uzturēšanās laiku, neatkarīgi no konkurences ar rezidentu LPM, piemēram, Tim4, CD209b un VSIG4. Šķiet, ka ievērojamu daļu gēnu, ko atšķirīgi ekspresē pastāvīgie LPM un ii-moLPM, kontrolē atšķirības retinoīnskābes signalizācijā vai nu tieši, vai GATA{18}}atkarīgā veidā.[46]

ii-moLPM uzrāda augstāku proliferatīvo aktivitāti nekā pastāvīgajiem LPM [38, 46], kas tika ierosināts korelē ar atšķirībām pirmās spējas vairoties, reaģējot uz CSF1, ko ražo mezotēlija šūnas.[36] Turklāt ii-moLPM uzrādīja zemāku spēju fagocitēt baktērijas un uzņemt mirstošās šūnas un nespēja ražot CXCL13.[46] Lai gan peritoneālo B1 šūnu skaits palielinās līdz ar vecumu homeostāzē, vēderplēves iekaisums izraisīja nepilnīgu B1 šūnu uzkrāšanos[46], jo, kā norādīts iepriekš, CXCL13 ražošana ar LPM kontrolē B1 šūnu pārvietošanos vēderplēves dobumā[48]. Tāpēc faktam, ka LPM populācijas attīstības un funkcionālā neviendabība ir atkarīga no dzimuma un vecuma, ir svarīga ietekme, risinot LPM lomu atjaunošanā, aizsardzībā un ietekmi uz peritoneālās audzēja metastāzēm, kas jāņem vērā turpmākajos pētījumos.

Ir svarīgi atzīmēt, ka monocīti, kas tiek piesaistīti peritoneālajā dobumā iekaisuma reakciju laikā, kas saistīti ar neinfekcioziem vēderplēves bojājumiem, infekciju vai metastātisku audzēja augšanu, var potenciāli diferencēties no monocītiem iegūtās šūnās, kas pilda specifiskas atjaunošanas, aizsardzības vai audzēju veicinošas funkcijas. bet var neiegūt fenotipiskus vai funkcionālus LPM raksturlielumus, un tāpēc tos nevajadzētu uzskatīt par ii-moLPM. Tomēr to šūnu identitātes noteikšana, kas diferencētas no iekaisušajā vēderplēvē piesaistītajiem monocītiem, var būt pretrunīga, jo vairumā ziņojumu, kas koncentrējas uz peritoneālo monocītu izcelsmes šūnu funkcionālo nozīmi, noturības laiku un/vai LPM pazīmju iegūšanu, ko veic šīs šūnas. monocītu izcelsmes šūnas netika apskatītas, un, gluži pretēji, ziņojumos par rezidentu LPM nomaiņu iekaisuma laikā ii-moLPM funkcija netika padziļināti izpētīta.

Atbilstoši hipotēzei, ka konkurence par noteiktu fizisko nišu, ko nosaka šūnu un molekulārie mikrovides faktori, nosaka monocītu ieguldījumu audu rezistentos makrofāgos[43], tika ierosināta bioķīmiskās nišas esamība peritoneālo makrofāgu rezistentiem.[46] ] Attiecīgi, konkurence par signāliem un šūnu-šūnu mijiedarbību, kas kontrolē LPM izdzīvošanu, proliferāciju un darbību, kontrolētu līdzsvaru starp rezidentu LPM un ii-moLPM, kā arī nobriedušu rezidentu LPM identitātes iegūšanu, izmantojot iimoLPM.

5. Lielo peritoneālo makrofāgu loma peritoneālajā homeostāzē

LPM pilda būtisku lomu apoptotisko šūnu klīrensā līdzsvara stāvoklī, kas ir audu rezidentu makrofāgu pazīme, kas ir ļoti svarīga paštolerances uzturēšanai [49], ekspresējot specifiskus savācēju receptorus, tostarp CD36, CD93, CD163 Tim4. , un MerTK.[16,20–22] Interesanti, ka LPM efektīva apoptotisko šūnu internalizācija tika ierosināta, balstoties uz sākotnējo saistīšanos ar fosfatidilserīna Tim4, ko eksponē apoptotiskās šūnas, kam seko MerTK mediēta absorbcija.[20] Peritoneālās mikrovides ieprogrammē LPM, lai efektīvi iztīrītu apoptotiskās šūnas, izvairoties no iekaisuma, ko izraisa TLR, ko izraisa pašizveidotas nukleīnskābju atpazīšana, vienlaikus saglabājot spēju reaģēt uz infekciju.[25]

Tika apgalvots, ka 2. un 4. Kruppelam līdzīgie transkripcijas faktori virza LPM programmēšanu imunoloģiski klusai apoptotisko šūnu attīrīšanai, kontrolējot apoptotisko šūnu atpazīšanas receptoru gēnu, piemēram, Timd4, Marco un Olr1, ekspresiju un gēnu, kas darbojas kā negatīvie regulatori. TLR signalizācijas, piemēram, Hes1, Socs3, Pdlim2, Ptpn6 un Tnfaip3, kā rezultātā palielinās aktivizācijas slieksnis.[25] Saskaņā ar šiem novērojumiem LPM ekspresē VSIG4, ar B7 ģimeni saistītu receptoru, kas, kā ziņots, samazina makrofāgu aktivācijas regulēšanu, izmantojot PDK{14}}mediētu mitohondriju piruvāta oksidācijas un ROS ražošanas pārprogrammēšanu.[23]

LPM ir galvenā loma peritoneālās B1 šūnu homeostāzes uzturēšanā. Patiešām, peritoneālās B1 šūnas, kas konstitutīvi ražo dabisku IgM, nodrošinot lokālu pirmo aizsardzības līniju pret daudziem patogēniem[12], ir atkarīgas no kemokīna CXCL13, ko ražo LPM un stromas šūnas, lai tās piesaistītu no cirkulācijas un nonāktu mājās. uz vēderplēves dobumu; CXCL13 ir nepieciešams arī B1 šūnu pārvietošanai uz omentumu.[48] Turklāt pēc līdzsvara stāvokļa migrācijas uz zarnu lamina propria peritoneālās B1 šūnas izdala IgA dabiskās antivielas, lai nodrošinātu zarnu mikrobiotas imūno kontroli.[12] Interesanti, ka IgA klases maiņu peritoneālās B1 šūnās un līdz ar to B1 šūnu mediēto zarnu IgA sekrēciju kontrolē retinoīnskābes/GATA{13}}atkarīgā TGF-𝛽 ražošana, ko veic LPM.[19] Saskaņā ar šo novērojumu, retinskābe un TGF-𝛽 rada sinerģisku ietekmi uz IgA klases maiņu peritoneālās B1 šūnās in vitro.[50]

Papildu LPM funkcija, kas saistīta ar peritoneālo homeostāzi, ir uzraudzība, lai atklātu sterilus peritoneālos bojājumus, kas, ja vien tas netiek ātri novērsts, var izraisīt peritoneālo saaugumu veidošanos, kas var pārvērsties par smagu peritoneālo slimību, tostarp zarnu oklūziju un neauglību sievietēm. 10] Uzraudzību peritoneālās bojājuma vai infekcijas noteikšanai būtībā veic LPM, un tai ir nepieciešama aktīva peritoneālās virsmas patrulēšana. Šajā sakarā nesenā ziņojumā, kurā peritoneālās dobuma attēlveidošana caur neskartu vēdera sienu tika veikta ar intravitālo mikroskopiju, tika pierādīts, ka LPM pasīvi pārvietojas no elpošanas atkarīgā un nejaušā veidā līdzsvara stāvoklī ar ātrumu. līdz 800 μm s-1. [4] LPM nozīme peritoneālo audu atjaunošanā un adhēzijas veidošanā ir aplūkota nākamajā sadaļā.

6. Lielo peritoneālo makrofāgu loma peritoneālās traumas novēršanā

Vēdera vai viscerālās vēderplēves bojājumus var izraisīt sterils ievainojums, kas radies nejaušas traumas vai vēdera operācijas rezultātā, vai arī vēderplēves patoloģijas, piemēram, infekcija, aknu vai zarnu slimības vai metastātiska audzēja augšana. Nesenie pētījumi, kas aplūkoti turpmāk, ir atklājuši mehānismus, kas saistīti ar peritoneālās sterilās traumas labošanu, un LPM lomu šajā procesā.[10] Turpretim, kā pēc tam tiek atjaunota peritoneālās infekcijas vai audzēja metastāžu bojātā vēderplēve, vēl ir rūpīgi jāizpēta.

Peritoneālās gļotādas bojājumu noteikšana tiek panākta, atpazīstot ar briesmām saistītus molekulāros modeļus (DAMP), ko izdala bojātās šūnas, tostarp mezoteliālās šūnas, šūnas, kas atrodas submezoteliālajā saistaudos, un, iespējams, tās, kas veido pamatā esošos audus. DAMP ietver konstitutīvi izteiktas DAMP, piemēram, kodola un mitohondriju DNS, kodolu un mitohondriju proteīnus (HMGB1, histoni, citohroms c), ATP, K plus jonus vai S100 kalciju saistošos proteīnus, inducējamos DAMP, piemēram, karstuma šoka proteīnus, defensīnus. , galektīni un IL-1𝛼, un ārpusšūnu DAMP, piemēram, hialuronāns vai heparāna sulfāts.[51] DAMP aktivētās mezotēlija šūnas izraisa peritoneālo iekaisumu, atbrīvojot proinflammatoriskus citokīnus un kemokīnus, kas veicina leikocītu piesaisti bojātajās vietās un komplementa aktivāciju, kā rezultātā rodas papildu iekaisums. Šī iekaisuma reakcija izraisa no audu faktora atkarīgu fibrīna polimerizāciju fibrinoģenēzes un fibrinolīzes nelīdzsvarotības rezultātā, izraisot fibrīna matricas veidošanos, kas kalpo par pamatu brūču labošanai.

Pēdējais ietver leikocītu, kas pilda labošanas funkciju, iesaistīšanu submezoteliālajā nodalījumā, tostarp LPM, neitrofilus, monocītus un no monocītiem atvasinātus makrofāgus, mezenhimālo prekursoru piesaisti, ekstracelulārās matricas nogulsnēšanos, nervu un asinsvadu ieaugšanu un atkārtotu veidošanos. par bojāto vēderplēvi.[10] Peritoneālā iekaisuma noturība var izraisīt pārmērīgu fibrīna nogulsnēšanos un, visbeidzot, šķiedru tiltu veidošanos starp pretējām peritoneālajām virsmām, kas satur nervus un asinsvadus, ko sauc par vēdera adhēziju.[52] Saaugumi galvenokārt rodas vēdera operācijas rezultātā, bet to var izraisīt arī infekcija, endometrioze, staru terapija vai peritoneālā dialīze, un tās ir saistītas ar ievērojamu saslimstību, kas var ietvert dzīvībai bīstamas komplikācijas.[52]

Elektronu mikroskopijas analīze par vēderplēves dziedināšanu pēc eksperimentālas ķirurģiskas traumas, atklājot, ka makrofāgi pielipuši bojātajiem audiem 24 stundas pēc traumas un pēc tam migrējuši brūcē[53], sniedza pirmos pierādījumus par makrofāgu iespējamo lomu vēderplēvē. traumu remonts. Šo hipotēzi apstiprināja arī intravitālās mikroskopijas pētījumi no Dr. P. Kubes laboratorijas, kas parādīja, ka pēc lāzera izraisītas aknu kapsulas traumas F4/80high GATA6 plus LPM tika piesaistīti bojātajām vietām un migrēja pa mezotēliju uz aknu bojājumiem, 1 stundas laikā pēc lāzera izraisītas traumas.[30]

LPM sajuta bojātos audus, atpazīstot ATP, ko izdala aknu nekrotiskās šūnas caur DAMP receptoru PX27, un iefiltrējās aknu parenhīmā caur CD44-, kas mediē saistīšanos ar hialuronānu, kas atrodas bojātajās vietās. Interesanti, ka vervēšana ievainotajos audos izraisīja LPM proliferāciju un molekulu, kas saistītas ar alternatīvu aktivētu/remontētu fenotipu, piemēram, CD206, CD273 un argināzi 1, regulēšanu. Attiecīgi savervētie LPM aktīvi veicināja nekrotisko šūnu noņemšanu, kas tika uzskatīta par kritisku. revaskularizācijai un audu atjaunošanai, ko apstiprina eksperimenti, kas liecina, ka ievainoto zonu dzīšana aizkavējās ar klodronātu saturošām liposomām mediētām LPM deficīta vai GATA{8}}deficīta pelēm.[30]

Līdzīga ATP izraisīta piesaiste un CD{1}}atkarīga migrācija uz bojāto zonu ar F4/80 augstu GATA6 plus LPM tika aprakstīta zarnu termiskās traumas modelī.[54] Ar klodronātu ielādētie liposomu mediētie LPM samazināšanās eksperimenti arī atbalstīja koncepciju, ka LPM šajā eksperimentālajā vidē veicināja ievainoto zarnu atjaunošanos. Tomēr, vai, kā aprakstīts šajā ziņojumā, LPM tiek piesaistīti zarnu serozai pēc zarnu epitēlija bojājumiem, būtu nepieciešama turpmāka izmeklēšana, jo joprojām ir iespējams, ka šī parādība bija artefakta, ja šajos eksperimentos bojājumi neaprobežojas tikai ar zarnu luminālo virsmu, bet ietekmēja zarnu gļotādu un submukozu, ņemot vērā eksperimentālo stratēģiju, kas izmantota, lai risinātu šo problēmu šajā pētījumā.

No otras puses, attiecībā uz eksperimentiem par LPM samazināšanos, apstrādājot ar klodronātu saturošām liposomām, kas veikti, lai noskaidrotu LPM lomu aknu vai zarnu serozijas atjaunošanā [30, 54], vai aizkavētā brūču dzīšana novērota ar klodronātu ārstētām pelēm. nevar izslēgt no peritoneālo monocītu atvasināto makrofāgu un audos dzīvojošo makrofāgu populāciju, kas atrodas omentum, peritoneālajā membrānā vai aknu kapsulā, izsīkšanu, vismaz daļēji. Patiešām, ir pierādīts, ka monocīti tiek pieņemti darbā peritoneālās ievainotajās vietās, kur tie diferencējas no monocītiem iegūtos makrofāgos, kas var veicināt audu atjaunošanos.[55]

Saskaņā ar šiem novērojumiem koncepcija, ka pēc tam, kad LPM pievienojas bojātam mezotēlijam, tie migrē uz serozālajiem ievainojumiem un pilda kritisku labošanas funkciju, tika apstrīdēts nesenajā ziņojumā, kurā ģenētiskā likteņa kartēšana ļāva izsekot rezidentiem LPM pēc aknu sterila traumas. [56] Šie pētījumi atklāja, ka GATA6 plus pastāvīgie LPM uzkrājās uz bojātās aknu virsmas, bet minimāli iebruka nekrotiskajā aknu parenhīmā. Turklāt, izmantojot difterijas toksīna atkarīgo G6Mø-CreER; R26-tdTomato/iDTR peles līnija, kas ļāva ģenētiski ablēt lielāko daļu GATA6 plus rezidentu LPM, autori secināja, ka GATA6 plus rezidentu LPM trūkums būtiski neietekmēja aknu brūču dzīšanu, un tādējādi GATA6 plus rezidents. LPM nebija kritiski bojātu serozālo audu reģenerācijai. Tāpēc ir jāveic papildu pētījumi, lai noskaidrotu, vai un galu galā kā LPM veicina peritoneālo dziedināšanu.

Interesanti, ka nesenais Dr. P. Kubes laboratorijas ziņojums, kas balstīts uz vēderplēves dobuma attēlveidošanu pēc lāzera izraisītas fokusa peritoneālās traumas, izmantojot intravitālu mikroskopiju caur neskartu vēdera sienu, atbalsta LPM tiešu lomu serozas atjaunošanā. [4] Patiešām, GATA6 un LPM rezidenti bija pirmās šūnas, kas tika pieņemtas darbā mezoteliālo traumu gadījumos, kas prasa peritoneālā šķidruma bīdes plūsmu. Pieņemtie LPM piestiprinājās pie bojātās vēderplēves un pilnībā pārklāja bojājumus 15 minūtes pēc traumas rašanās, veidojot trombiem līdzīgas struktūras procesā, kas atspoguļoja trombocītu agregāciju, reaģējot uz asinsvadu traumu. LPM agregācija nebija atkarīga no kanoniskām adhēzijas molekulām vai fibrīna polimerizācijas, bet gan no uztvērējreceptoriem, kas satur ar cisteīnu bagātus (SRCR) domēnus, piemēram, MARCO vai MSR1, kas saistās ar lielu skaitu polianjonu ligandu un ir ļoti konservēti visā evolūcijas laikā. no bezmugurkaulniekiem. Patiešām, adatādaiņiem, piemēram, jūras ezim, celomiskā dobuma ievainojums izraisīja celomocītu agregāciju, kas izpauž SRCR saturošus homologus, kas aizzīmogoja bojātās vietas.[57,58] Tika apgalvots, ka LPM veicina fokusa atjaunošanos. vēderplēves bojājumi, panākot peritoneālo traumu fizisku noblīvēšanu, jo makrofāgu agregācijas bloķēšana izraisīja ievainotās parietālās vēderplēves aizkavēšanos.[4]

Turpretim, izmantojot eksperimentālu peritoneālās adhēzijas veidošanās modeli, ko izraisīja ķirurģiski sterili ievainojumi, kas ietver peritoneālās pogas veidošanos, sašujot daļu no peritoneālās sienas, tika pierādīts, ka 3 stundu laikā pēc operācijas pogām tiek piesaistīts liels LPM skaits. [4] Šajā jatrogēnajā vidē makrofāgi veidoja plašus agregātus, kas veicināja fibrīna nogulsnēšanos un rētaudu augšanu, izraisot peritoneālo adhēziju veidošanos 7 dienu laikā pēc operācijas.

Interesanti, ka peritoneālās adhēzijas skaits un attīstība tika ievērojami samazināta pelēm, kurām LPM bija izsmeltas 24 stundas pirms operācijas, apstiprinot, ka LPM veicināja peritoneālās adhēzijas veidošanos. Interesanti, ka, izmantojot līdzīgu eksperimentālās adhēzijas veidošanās modeli, tika pierādīts, ka LPM veido šūnu barjeru virs fibrīna recekļiem, kas veidojas bojātās mezotēlija zonās, kas noved pie adhēzijas veidošanās, ja makrofāgu barjera nebija pietiekama, lai segtu fibrīna recekli, bet novērsta adhēzijas veidošanās, ja makrofāgu barjera pilnībā pasargāja fibrīna recekļus.[59] Patiešām, IL-4-mediētā makrofāgu barjeras nostiprināšana novērsa adhēzijas veidošanos un varētu būt par pamatu inovatīvu ārstēšanas metožu izstrādei, lai novērstu pēcoperācijas saķeres. Tāpēc, lai gan šķiet, ka pareizai serozas atjaunošanai ir nepieciešama sākotnējā makrofāgu piesaiste un agregācija kopā ar fibrīna nogulsnēšanos, tā var izraisīt arī patogēnas rētas, kas izraisa adhēzijas veidošanos, kas ir saistīta ar zemu mezoteliālo fibrinolītisko aktivitāti.[52] ]

Noslēgumā jāsaka, ka LPM lomu sterilā peritoneālās bojājuma atjaunošanā lielā mērā nosaka traumas smagums. LPM veicina adhēzijas veidošanos pēc liela peritoneāla ievainojuma, bet pilda būtisku funkciju fokusa mezoteliālo traumu ātrai atjaunošanai, kas atgādina primitīvus remonta mehānismus, kas saglabājušies visā evolūcijas laikā (3. attēls). No otras puses, LPM potenciāls iebrukt dziļi bojātos submezoteliālos audos un veicināt to atjaunošanos kopā ar monocītu izcelsmes makrofāgiem un neitrofiliem joprojām ir pretrunīgs, un tāpēc tas ir jāturpina pētīt. Šajā sakarā vēl ir jāizpēta, vai, kā aprakstīts citām makrofāgu populācijām, LPM rada dziļus dziedinošus mediatorus, piemēram, trombocītu izcelsmes augšanas faktoru, insulīnam līdzīgu augšanas faktoru 1, TGF-𝛽1 vai VEGF-𝛼 [60]. .

For more information:1950477648nn@gmail.com