Б. Альбертс, А. Джонсон, Д. Льюис и др. - Молекулярная биология клетки (djvu) (1129766), страница 502
Текст из файла (страница 502)
Каким же образом столь малочисленные клетки находят антигенпрезентирующую клетку, демонстрирующую специфичный для них антиген? Ответ заключается в том, что лимфоциты непрерывно циркулируют от одного периферического лимфоидного органа к другому через лимфу и кровь. К примеру, в лимфатическом узле лимфоциты непрерывно покидают кровоток, протискиваясь между специализированными эндотелиальными клетками, выстилающими мельчайшие вены, называемые посткапиллярными венулами.
После просачивания через узел они накапливаются в малых лимфатических сосудах, выходящих из узла и соединяющихся с другими лимфатическими сосудами, которые проходят через очередные лимфатические узлы вниз по лимфотоку (см, рис, 25.3). Проходя по все более и более крупным сосудам, лимфоциты в конечном счете попадают в главный лимфатический сосуд (грудной лимфатический проток), который выносит их обратно в кровь (рис.
25.14). Непрерывная рециркуляция между кровью и лимфой заканчивается только в том случае, если лимфоцит будет активирован своим специфическим антигеном в периферическом лимфоидном органе. После этого лимфоцит остается в периферическом лимфоидном органе, где он делится и дифференцируется или в эффекторные клетки, или в клетки памяти. Большинство эффекторных Т-клеток покидают лимфатический орган через лимфу и мигрируют через кровь к участку Рис.
25.14. Путь, который проходят лимфоциты в ходе их непрерывной циркуляции между лимфой и кровью. На рисунке представлена схема циркуляции лимфоцитов через лимфатический узел (желглый). Заикробные антигены обычно переносятся в лимфатический узел дендритными клетками (не показаны), которые попадают в узел через афферентные лимфатические сосуды, исходящие из зараженной (зеленой) ткани.
Т- и В-клетки, напротив, попадают в лимфатический узел через артерию и мигрируют из кровотока через посткапиллярные венулы. Если зти Т- и В-клетки не встречают свой антиген, то они покидаютлимфатический узел через зфферентные лимфатические сосуды, которые в конечном счете впадают в грудной лимфатический проток. Грудной лимфатический проток впадает в большую вену, несущую кровь к сердцу, что завершает процесс циркуляции Т- и В-клеток.
Типичный цикл циркуляции лимфоцитов длится около 12-24 часов. аффере лимфатическии сосуд посткапиллярная М вену ерия 2373;: .,Чаетв 5У КПЕт(гй В КОНтВКСТВ Га)з СОВОКУПНОСтй: ., нтный аффервнтный лимфатический заражения (см. рис. 25.5), тогда как малая их часть остается в лимфатическом ор. гане и помогает активировать В клетзги или другие Т клетки. Одни аффекторные В клетки (плазматические кзеткгг) остаются в периферическом лимфоидном органе и выделяют антитела в кровь в течение нескольких дней, пока не умрут; другие мигрируют в костный мозг, где выделяют антитела в кровь в течение месяцев или даже лет.
Возникшие в ходе иммунного ответа Т- и В клетки памяти вливаются в общий круговорот лимфоцитов. Рециркуляция лнмфоцита зависит от специфических взаимодействий между клеточной поверхностью лимфоцита и поверхностью эндотелиальных клеток, вы стилаюших кровеносные сосуды в периферических лим4юиднгкх органах. В кон такт со специализированными эндотелиальными клетками, выстнлающими посткапиллярные венулы лимфатических узлов, вступают многие из типов клетки крови, но только лимфоцнты прикрепляются и затем мигрируют из кровотока в узлы. Сначала лнмг1юциты прилепляются к эндотелиальным клеткам за счет «хоуминг» рецепторов, которые связываются со специфическими лигандами (часто называемыми контррецепторами) на поверхности эндотелиальных клеток.
Перемешение лимфоцита в лимфатические узлы зависит от «хоуминг» рецептора, белка ) .селектина — члена семейства селектннов из числа лектинов клеточной поверхности. Этот белок связывается с определенными сахарными группами на контррецепторе (который экспрессируется исключительно на поверхности специализированных эндотелиальных клеток, выстилаюших посткапнллярные венулы в лимфатических узлах), за счет чего лимфоциты слабо прилепляются к эндотелиальным клеткам и медленно катятся по их поверхности. Качение продолжается до тех пор, пока выделяемые эндотелиальными клетками белки хемоаттрактанты (называемые хемокггнамги см.
ниже) не введут в игру другую, намного более действенную систему адгезии. Это сильное прилипание опосредствуетгя членами семейства интегриное из числа молекул клеточной адгезии, которые активируются на поверхности "~,':,"':;!'::-:::.'-.".г -'; '" ,-231,'лимфпцитйиклвтфчиыеосновы',приобрвтвиифгоиммунитета,: 2379 лимфоцита.
Тогда лимфоциты перестают катиться и выползают из кровеносного сгкуда в лимфатический узел (рис. 25.15). И селектины и интегрины уже были рассмотрены нами в главе 19. базвпьная пластинка ф~ 'гг;",,',, -': СИЛЬНАЯ А))ГЕЗИЯ ' ИДИАПЩЮ (зависит от,интвгриноа) посткапилпярная вкнула лимфа цит специализированная эндотвпиапьная клетка постквпиплярной ввнулы хоыохин— Рис. 25.15. Миграция лимфоцита из кровотока в лимфатический узел. Циркулирующий лимфоцит слабо взаимодействует с поверхностью специализированных эндотелиэльных клеток, выстилающих постнапиллярную венулу в лимфатическом узле.
Это начальное прилипание опосредствуется Ьселектином, находящимся на поверхности лимфоцитз. Прилипание довольно слабое для того, чтобы лимфоцит перекатывался по поверхности эндотелиальных клеток„подталкиваемый вперед током крови. Будучи простимулирован хемокинами, выделяемыми эндотелиальными клетками (дугообразная красная стрелка), лимфоцит быстро активирует систему более сильной адгеэии, опосредствуемой интегрином, это сильное прилипание позволяет клетке прекратить катиться. Остановившись, лимфоцит с помощью (я-подобного белка клеточной адгезии (С031) связывается с участками соединения смежных эндотелиальных клеток и мигрирует из венулы. Белок С031 располагается и нз поверхности лимфоцита и на эндотелизльных клетках в местах плотного соединения клеток.
Последующее перемещение лимфоцитов в лимфатический узел зависит от хемокинов, вырабатываемых в этом узле (прямая красная стрелка). Перемещение других лейкоцитов из кровотока в участки заражения происходит аналогичным образом. Хемокины — разновидность цитокинов. Это маленькие секретируемые положительно заряженные белки, которые играют ключевую роль в регуляции пере мешений клеток различных типов, вклнтчая и лейкоциты. Все они родственны в структурном отношении и связываются с поверхностью эндотелиальных клеток, равно как и с отрицательно заряженными протеогликанами внеклеточного матрик са в органах.
Связываясь с сопряженными с С белком рецепторами хемокинов (обсуждались в главе 15) на поверхности определенных клеток крови, хемокины привлекают эти клетки из кровотока в орган, направляют их к определенным ме. стам внутри этого органа и затем помогают остановить миграцию. (К сожалению, вирус СПИДа, ВИЧ, тоже связывается с некоторыми рецепторами хемокинов и с корецептором С()4 (о котором мы еще поговорим позже), а потому способен заражать макрофаги и Т лимг)юцт««ы. ) Вначале Т- и В клетки попадают в одну и ту же область лимфатического узла, но потом различные хемокины направляют их 2ЗВО ' Чбстьб.((ветка)вно)ттв)(ствихсовокупности.. приносящие лимфатические сосуды лимфатический фапликул (В-клеткиь паракортвкс (в основном Т-клетки) --.
-.,- мозговое вещество краевой синус мозговой синус т й выносящий лимфатический сосуд артерия вена 3 мм Рис. 25.16. Упрощенная схема лимфатичесного узла человека. В-клетки преимущественна группируются в структурах, называемых фалликулами лимфатического узла„тогда как Т-клетки пребывают главным образом в пара корти кап ьной области. Хе мокины привлекают лимфоциты обоих типов из крови в лимфатический узел через посткапиллярные венулы (см, рис.
25.15). Затем привлекаемые различными хемокинами Т- и В-клетки мигрируют в соответствующие области лимфатического узла. Если они не встречают специфичный для себя антиген, то и Т-клетки, и В-клетки перемещаются в медуллярные синусы и покидают узел через эфферентный лимфатический сосуд. Зтот сосуд в конечном счете впадает в кроваток, позволяя лимфоцитам начать следующий круг циркуляции через периферический лимфоидный орган (см.
рис. 25.14). Если же Т- и В-клетки встречают специфичный им антиген, то они остаются в узле и, будучи активированы, превращаются в эффекторные клетки или в клетки памяти; реагирующие на один и тот же патоген Т- и В-клетки могут взаимодействовать между собой в фолликулах лимфатического узла и возле них, в разные области узла: Т клетки --- в паракортикальную область, а В.клетки— в фолликулы лимфатического узла (рис. 25.
(6). Если Т и В клетки не сталкиваются со своим антигеном, то вскоре они покидают лимфатический узел через зфферентные лимфатические сосуды. Если же они встречают свой антиген, то зто стимулирует их к экспонированию на своей поверхности рецегггоров адгезии, с помощью кагорых клетки задерживаются в узле; такие клетки накапливаются Т клеточной и В клеточной областями, где редкие специфичные Т и В клетки могут взаимодействовать, что ведет к их пролиферации и дифференцировке либо в зффекторпые клетки, либо в клетки памяти.