Миофибробласт
Тип клеток с функциями как мышечной, так и волокнистой соединительной ткани
Миофибробласт
Гистологический срез паренхимы яичек хряка . 1. Просвет семенного канальца , 2. Сперматиды , 3. Сперматоциты , 4. Сперматогонии , 5. Клетки Сертоли , 6. Миофибробласты , 7. Клетки Лейдига , 8. Капилляры.
Подробности
Идентификаторы
латинскиймиофибробластус
МеШД058628
ТНH2.00.03.0.01013
Анатомические термины микроанатомии
[править на Wikidata]

Миофибробласт — это фенотип клетки , который впервые был описан как находящийся в состоянии между фибробластом и гладкомышечной клеткой.

Структура

Миофибробласты представляют собой сократительные веретенообразные клетки, которые можно идентифицировать по экспрессии ими α-гладкомышечного актина в их цитоплазматических стрессовых волокнах . [1]

В желудочно-кишечном и мочеполовом трактах миофибробласты находятся субэпителиально на слизистых поверхностях. Здесь они не только выполняют функцию регулятора формы крипт и ворсинок, но и действуют как стволовые клетки ниши в кишечных криптах и ​​как части атипичных антигенпрезентирующих клеток. Они выполняют как опорную, так и паракринную функцию в большинстве мест.

Расположение

Миофибробласты были впервые обнаружены в грануляционной ткани во время заживления ран кожи. [2] Обычно эти клетки находятся в грануляционной ткани, рубцовой ткани (фиброзе) и строме опухолей. Они также выстилают желудочно-кишечный тракт, где регулируют форму крипт и ворсинок.

Маркеры

Миофибробласты обычно окрашиваются на промежуточный филамент виментин , который является общим мезенхимальным маркером, α-гладкомышечный актин (человеческий ген = ACTA2 ), и на палладин , который является цитоскелетным актиновым каркасным белком . Они положительны на другие маркеры гладких мышц, такие как промежуточный филаментный тип десмина в некоторых тканях, но могут быть отрицательными на десмин в других тканях. Подобная гетерогенная позитивность может существовать почти для каждого маркера гладких мышц, за исключением, вероятно, нескольких, которые положительны только в сократительных гладких мышцах, таких как метавинкулин и смузеллин .

Миофибробласты повышают экспрессию фибронектина , коллагенов и гиалуроновой кислоты во время и после их дифференциации из фибробластов. Среди них изоформа EDA фибронектина (EDA-FN) и коллаген типа I ( COL1A1 / COL1A2 ) являются типичными маркерами миофибробласт-зависимого синтеза профиброзного внеклеточного матрикса.

Некоторые миофибробласты (особенно если они имеют звездчатую форму) также могут быть положительными по GFAP .

Разработка

Существует множество возможных путей развития миофибробластов:

  1. Частичная дифференцировка гладкой мускулатуры фибробластической клетки
  2. Активация звездчатых клеток (например, клеток Ито печени или звездчатых клеток поджелудочной железы ).
  3. Утрата сократительного фенотипа (или приобретение «синтетического фенотипа») гладкомышечной клетки.
  4. Прямая миофибробластическая дифференцировка прогениторной клетки, находящейся в стромальной ткани.
  5. Возвращение и привлечение циркулирующего мезенхимального предшественника, который может напрямую дифференцироваться, как описано выше, или косвенно дифференцироваться через другие типы клеток в качестве промежуточных продуктов.
  6. Эпителиально-мезенхимальная трансдифференцировка ( ЭМП ) эпителиальной клетки .

Возможно, наиболее изученным путем формирования миофибробластов является зависимая от TGF-beta1 дифференциация из клеток фибробластов . Активация рецептора TGF-beta 1 и рецептора TGF-beta 2 приводит к индукции канонического пути SMAD2 / SMAD3 . [3] Вместе с коактивацией неканонического пути EGFR эти события приводят к повышению регуляции гена ACTA2 и последующей продукции белка альфа-актина гладких мышц. Было описано несколько регуляторов пути дифференциации миофибробластов, включая активацию гиалуронана и корецептора CD44 EGFR. [4]

Четыре микрофотографии, демонстрирующие изменения в клетках за 72 часа.
Первичная культура сердечных фибробластов, стимулированных TGF-бета для дифференциации их в миофибробласты. Изображения, полученные в разное время после стимуляции.

Функция

Во многих органах, таких как печень, легкие и почки, они в первую очередь участвуют в фиброзе. В раневой ткани они участвуют в укреплении раны путем внеклеточного отложения коллагеновых волокон, а затем в сокращении раны путем внутриклеточного сокращения и сопутствующего выравнивания коллагеновых волокон путем опосредованного интегрином натяжения на коллагеновые пучки. Перициты и почечные мезангиальные клетки являются некоторыми примерами модифицированных миофибробластоподобных клеток.

Миофибробласты могут мешать распространению электрических сигналов [5], контролирующих сердечный ритм, [6] что приводит к аритмии как у пациентов, перенесших сердечный приступ, так и у плодов. Урсодиол является многообещающим препаратом для лечения этого состояния. [7]

Заживление ран

Миофибробласты могут сокращаться, используя комплекс актина-миозина гладкомышечного типа, богатый формой актина, называемой альфа-гладкомышечным актином. Затем эти клетки способны ускорять заживление раны, сокращая ее края.

Ранние исследования заживления ран показали, что грануляционная ткань, взятая из раны, может сокращаться in vitro (или в ванне для органов) аналогично гладким мышцам при воздействии веществ, вызывающих сокращение гладких мышц, таких как адреналин или ангиотензин .

Совсем недавно было показано, что фибробласты могут трансформироваться в миофибробласты с помощью фотобиомодуляции .

После полного заживления эти клетки погибают в результате апоптоза , и предполагается, что при некоторых фиброзных заболеваниях (например, циррозе печени , фиброзе почек, ретроперитонеальном фиброзе) этот механизм не работает, что приводит к сохранению миофибробластов и, как следствие, расширению внеклеточного матрикса (фиброзу) с сокращением.

Аналогично, в ранах, которые не заживают и превращаются в келоиды или гипертрофические рубцы , миофибробласты могут сохраняться, а не исчезать путем апоптоза. [8]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Тай, Ифань; Вудс, Эмма Л.; Далли, Джорданна; Конг, Делинг; Стедман, Роберт; Мозели, Райан; Мидгли, Адам К. (август 2021 г.). «Миофибробласты: функция, формирование и область применения молекулярной терапии фиброза кожи». Биомолекулы . 11 ( 8): 1095. doi : 10.3390/biom11081095 . PMC  8391320. PMID  34439762.
  2. ^ Majno, G.; Gabbiani, G.; Hirschel, BJ; Ryan, GB; Statkov, PR (1971-08-06). «Сокращение грануляционной ткани in vitro: сходство с гладкой». Science . 173 (3996): 548–Muscle550. Bibcode :1971Sci...173..548M. doi :10.1126/science.173.3996.548. ISSN  0036-8075. PMID  4327529. S2CID  36685378.
  3. ^ Evans RA, Tian YC, Steadman R, Phillips AO (январь 2003 г.). «Терминальная дифференцировка фибробластов и миофибробластов, опосредованная TGF-beta1 — роль белков Smad». Experimental Cell Research . 282 (2): 90– 100. doi :10.1016/S0014-4827(02)00015-0. PMID  12531695.
  4. ^ Midgley AC, Rogers M, Hallett MB, Clayton A, Bowen T, Phillips AO, Steadman R (май 2013 г.). «Трансформация стимулированного фактором роста β1 (TGF-β1) фибробласта в дифференцировку миофибробластов опосредована гиалуроновой кислотой (HA)-облегченным эпидермальным рецептором фактора роста (EGFR) и совместной локализацией CD44 в липидных плотах». Журнал биологической химии . 288 (21): 14824–38 . doi : 10.1074/jbc.M113.451336 . PMC 3663506. PMID  23589287 . 
  5. ^ Quinn TA, Camelliti P, Rog-Zielinska EA, Siedlecka U, Poggioli T, O'Toole ET, Knöpfel T, Kohl P (декабрь 2016 г.). «Электротоническое сопряжение возбудимых и невозбудимых клеток сердца, выявленное с помощью оптогенетики». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 113 (51): 14852– 14857. Bibcode : 2016PNAS..11314852Q. doi : 10.1073/pnas.1611184114 . PMC 5187735. PMID  27930302 . 
  6. ^ Gourdie RG, Dimmeler S, Kohl P (сентябрь 2016 г.). «Новые терапевтические стратегии, нацеленные на фибробласты и фиброз при сердечных заболеваниях». Nature Reviews. Drug Discovery . 15 (9): 620–38 . doi :10.1038/nrd.2016.89. PMC 5152911. PMID 27339799  . 
  7. ^ Новости BBC
  8. ^ Frangogiannis NG (2017). «Внеклеточный матрикс при повреждении миокарда, восстановлении и ремоделировании». J Clin Invest . 127 (5): 1600– 1612. doi :10.1172/JCI87491. PMC 5409799. PMID  28459429 . 
  • Медиа, связанные с Миофибробластом на Wikimedia Commons
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Миофибробласт&oldid=1237601901"