Б. Альбертс, А. Джонсон, Д. Льюис и др. - Молекулярная биология клетки (djvu) (1129766), страница 499
Текст из файла (страница 499)
Третьи, представленные уже знакомыми нам по главе 24 То!1-подобн ми рецепторами (То11-1йе гесер1огз, Т1 Ю, активируют внутриклеточные сигнальные пути, что приводит к секреции внеклеточных сигнальных молекул, стимулирующих развитие воспаления и реакций приобретенного иммунитета. В системе врожденного иммунитета позвоночных клетки, реагирующие на РАМР и наиболее эффективно активирующие реакции приобретенного иммунитета, представлены дендритными клетками. Они присутствуют в большинстве тканей и на высоком уровне экспрессируют Т) й и другие паттерн-распознающие рецепторы; их функция заключается в представлении микробных антигенов Т-клеткам в периферических лимфоидных органах. В большинстве случаев они опознают и поглощают вторгшихся микробов, продукты их жизнедеятельности или фрагменты зараженных клеток непосредственно в очаге заражения и затем мигрируют со своей добычей в близлежащий лимфатический узел; в иных случаях они собирают микробов или продукты их жизнедеятельности непосредственно в периферическом лимфоидном органе, например, в селезенке.
В любом случае, РАМР микробного происхождения активируют дендритные клетки, так что они, в свою очередь, обретают способность непосредственно активировать Т-клетки в периферических лимфоидных органах, чтобы те отреагировали на микробные антигены, представленные на поверхности дендритной клетки. В активированном состоянии некоторые из Т-клеток мигрируют к очагу инфекции, где помогают уничтожать микробов (рис. 25.5). Другие активированные Т-клетки остаются в лимфоидном органе и помогают поддерживать дендритные клетки в активированном состоянии, активировать другие Т-клетки и стимулировать выработку В-клетками антител к микробным антигенам.
Таким образом, реакции врожденного иммунитета запускаются главным образом в очагах заражения (или ранения), тогда как реакции приобретенного иммунитета запускаются главным образом в периферических лимфоидных органах, таких как лимфатические узлы и селезенка. Реакции обоих типов работают рука об руку и совместно уничтожают вторгшиеся патогены и чужеродные макромолекулы. 25.1.3. В-лимфоциты созревают в костном мозге; Т-лимфоциты созревают в тимусе Т-клетки и В-клетки получили свои имена по названиям органов, в которых они созревают.
Т-клетки созревают в тимусе Гйутиз), а В-клетки (у млекопитающих) созревают в костном мозге (Ьопе тапош) у взрослого или в печени у плода. И Т- и В-клетки развиваются из одних и тех же общих лимфоидных предшественников. Сами же общие лимфоидные предшественники происходят от мультипотентных кроветворных стволовых клеток, которые дают начало всем клеткам крови, включая эритроциты, лейкоциты и тромбоциты. Такие стволовые клетки (обсуждалось в главе 23) находятся преимущественно в кроаетворных тканях: у плода это, главным образом, печень, а у взрослого — костный мозг. Т-клетки развиваются в тимусе из общих лимфоидных предшественников, которые мигрируют туда по кровотоку из кроветворных тканей. У большинства млекопитающих, включая человека и мышь, В-клетки развиваются из общих 25;Т;ЛИаа(ГОцгмтЫИКПЕтОЧНЫЕ ОСНОВЫ'ПрцпбрЕтЕИНОГОГаММучннтвта 2367 АКТИВИРОВАННЫЕ Т-КЛЕТКИ МИГРИРУЮТ К ОЧАГУ ЗАРАЖЕНИЯ ПО КРОВОТОКУ кожа гь.
микробы,~ дендритная клетка антиген белок АКТИВИРОВАННАЯ ДЕНДРИТНАЯ КЛЕТКА СТИМУЛИРУЕТ РЕАКЦИЮ Т-КЛЕТКИ НА МИКРОБНЫЕ АНТИГЕНЫ, ЭКСПОНИРОВАННЫЕ НА ЕЕ ПОВЕРХНОСТИ - ИММУННЫИ ОТВЕТ;,...;... ИММУНИЫИ ОТВЕТ Рис. 25.5. Роль системы врожденного иммунитета в активации системы приобретенного иммунитета. Дендритные клетки заглатывают вторгшиийся микроорганизм или продукты его жизнедеятельности в очаге заражения. Патерны патогенности микробного происхождения активируют экспрессию на поверхности дендритн ых клеток коспшмуларующих белков и миграцию дендритных клеток по лимфатическим сосудам к близлежащему лимфатическому узлу. Оказавшись в лимфатическом узле, активированные дендритные клетки активируют небольшую долю Т-клеток, экспрессирующих рецептор к микробным антигенам, представленным на поверхности дендритных клеток.
Такие Т-клетки делятся, после чего некоторые из них мигрируют к очагу заражения, где помогают обезвредить микроорганизм — или содействуя активации макрофагов, или убивая зараженные клетки (не показано). ,шмфоидных предшественников непосредственно в самих кроветворных тканях (рнс. 25.6). Так как тнмус и кроветворные ткани служат местом развития лимфоцитов из клеток.предшественниц, их принято считать центра льными (первичными) лимфоидными органами (см. рис. 25.3). Как мы увидим чуть позже, большинство лимфоцитов умирает в центральных лимфатических органах вскоре после своего созревания, так и не исполнив свой долг.
Другие, однако, созревают и мигрируют по крови в периферические лимфондные органы — главным образом, в лимфатические узлы, селезенку и связанные с лпггелием лимфатические ткани желудочно кишечного тракта, дыхательных путей и кожи (см. рис. 25.3). Именно в этих периферических лимфоидных органах Т и В-клетки актнвируются чужеродными анттггенами (см.
рнс. 25.б). Морфологические отличгш Т. и В-клеток друг от друга начинают проявляться только после их активации антигеном. Покоящиеся Т и В клетки весьма схожи МИКРОБЫ ПРОНИКАЮТ ЧЕРЕЗ ПОВРЕЖДЕНИЕ В КОЖЕ И ПОГЛОЩАЮТСЯ дендРитнОЙ клеткОЙ ('-) ~) останки микроба активированная ро Т активироеанная -клетка в фаголизосоме дендритная клетка '"Т"'-,;~ микробный " . костимулирующий лимфатический сосуд АКТИВИРОВАННАЯ ДЕНДРИТНАЯ КЛЕТКА ПЕРЕНОСИТ МИКРОБНЫЕ АНТИГЕНЫ В местный лимФАтический УЗЕЛ ;:;:::::,:.",;-';, -.:, ЛЭ)Т,'Лмаси(ЧОЛИГЫ И КПЕТОЧНЫЕОСЗК)ВЫ;П(ЭИПб(ЭЕтЕЗ)йОГО Иявчуйятата: 2389 в) покоящаяся Т- или В-клетка 1мкм в)вффекгорнвя Т-клетка 1 мкм б) эффекторная В-клетка (ппвзматическая клетка) Рис.
25.2. Электронные микрофотографии покоящихся и эффекторнык лимфоцитов. а) Этот покоящийся лимфоцит может быть или Т-клеткой, или В-клеткой, поскольку зти клетки трудно различить по морфологическим признакам, пока они не будут активировэны и не станут эффекторными клетками. б) Эффекторнал В-клетка (плазмэтическая клетка).
Онэ заполнена разросшейся грвнулярной зндоплвзмэтической сетью, наполненной молекулами антител. е) Эффекторнэя Т-клетка, которая имеет относительно малую гранулярную эндоплэзматическую сеть, заполнена свободными рибосомэми. Все три клетки показаны при одинаковом увеличении. (Снимок а любезно предоставлен Поготау 2ос)гег Еге пи 1п; фото б любезно предоставлено Сэг)о йгоззс изображения о и б заимствованы из О. 2исаег-Егэпмгп ет а1., Ат1аз о( 81оог) Се)В: Еипсбоп эпс) Рэспо1оху, 2пг( еб.
ЬЫэп, !тз!у: ЕО1. Еггпез, 1988; снимок в любезно предоставлен 5те(эпе))о с(е Ретив.) 25.1.4. Система приобретенного иммунитета работает по методу клональной селекции Самая удивительная особенность системы приобретенного иммунитета — это се способность реагировать на миллионы различных чужеродных антигенов крайне специфичным образом. К примеру, В клетки человека могут синтезировать более 1О'2 различных антител, которые специфично реагируют на тот антиген, который вызвал их производство. Так как же В клетки порождают такое разнообразие специфичных антител? Ответ начал прорисовываться в 1()50 х гг. при формули ровании так называемой клонально-селекционной теории.
Согласно этой теории, животное сначала беспорядочно производит широкое многообразие лимфоцитов и затем выбирает для активации те лимфоциты, которые способны реагировать на чужеродные антигены, появившиеся в организме животного. По мере того, как лимфоцнт созревает в центральном лимфоидном органе, он становится готовым реагировать на конкретный антиген до непосредственного контакта с этим антигеном. Он выражает зту готовность в форме белков рецепторов на клеточной поверхности, которые специфично связывают нужный антиген. Когда лимфоцнт встречается со своим антигеном в периферическом лимфоидном органе, связывание антигена с рецепторами приводит к активации лимфоцита, он начинает делиться, тем самым порождая множество новых клеток с тем же рецептором, — этот процесс получил 23УСг ЧаКТЬ Е.
Клвтчбн В КСгитВКСТВ ИХ СВВОКуПНОСтн название клоналъной экспансии (поскольку клетки, происходящие от одной клетки предшественницы, принято называть клономл Кроме того, встреча с антигеном побуждает клетки дифференцироваться в эффек порные клетки. Таким образом, антиген избирательно стимулирует те клетки, которые зкспрессируют комплемен. тарные ему антигенспецифические рецепторы и, следовательно, уже направленные на реагирование с пим (рис. 25.8). Именно такая организация обусловливает анти- генную специфичногть реакций приобретенного иммунитета. Основные принципы теории клональной селекции подтверждаются много численными данными, По каким образом система приобретенного иммунитета может производить лимфоциты, которые совместными усилиями демонстрируют столь огромное разнообразие рецепторов, в том числе и таких, которые опознают синтетические молекулы, никогда не встречающиеся в природе? Позже мы увидим, что у человека антигенспецифические рецепторы и Т, и В клеток кодируются генами, образованными из ряда генных сегментов в ходе генстичсской рекомби нации особой формы, происходящей на ранней стадии развития лимфоцггга, еще до того, как он встретит свой антиген.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
