Блог

Эпителиальные клетки кишечника


Эпителий кишечника — Студопедия

Однослойный цилиндрический каемчатый эпителий покрывает тонкий кишечник и двенадцатиперстную кишку. В этих отделах желудочно-кишечного тракта осуществляется внутриполостное и пристеночное переваривание пищи. Поверхность тонкого кишечника представлена складками, состоящими из выпячиваний – ворсинок и углублений – крипт. В слизистой тонкого кишечника наблюдается регулярное чередование ворсинок и крипт. Профиль базальной пластинки повторяет конфигурацию поверхности эпителия. Под базальной пластинкой находятся соединительная ткань, кровеносные и лимфатические капилляры, скопления лимфоидной ткани.

В однослойном эпителии тонкого кишечника различают четыре типа зрелых функционирующих клеток:

1) столбчатые (всасывающие),

2) бокаловидные (слизистые),

3) энтерохромаффинные (энтероэндокринные),

4) панетовские.

Столбчатые энтероциты составляют подавляющее большинство клеток ворсинки и крипты. С их участием осуществляется пристеночное пищеварение и всасывание питательных веществ из просвета кишечника в кровь и лимфу. Отличительными признаками столбчатых клеток являются микроворсинки, гликокаликс и межклеточные контакты.

Микроворсинки представляют собой выросты апикальной плазмолеммы энтероцита. Они имеют диаметр 100 нм и длину до 3 мкм. Внутри микроворсинки продольно располагается пучок, состоящий из актиновых нитей. У основания микроворсинки нити актина вплетены в терминальную сеть. Актино-миозиновые комплексы микроворсинок регулируют их высоту и тем самым площадь апикальной поверхности, которая при активном всасывании возрастает в несколько раз. На один зрелый энтероцит приходится до 1000 микроворсинок.


Гликокаликс располагается на поверхности микроворсинок в виде густой сети гликопротеидов. В нем фиксированы ферменты, участвующие в пристеночном пищеварении углеводов, белков и липидов, а также белки, обеспечивающие трансмембранный транспорт их мономеров. Гликокаликс совместно с микроворсинками образует на поверхности кишечного эпителия щеточную каемку, поэтому эпителий кишечника часто называют каемчатым.

Межклеточные контакты обеспечивают прочное соединение энтероцитов между собой. В кишечном эпителии встречаются следующие типы межклеточных контактов:

1. Замыкательные пластинки, расположенныев апикально-латеральных участках энтероцитов. Верхняя часть замыкательной пластинки образована плотными контактами, в районе которых электронно-плотные слои плазмолемм соседних клеток сливаются на протяжении 1-1,5 мкм. Плотные контакты энтероцитов (зоны слияния, или zona occludens) в виде ободка охватывают всю клетку. Ниже зоны слияния пространство между соседними клетками увеличено до 20-40 нм и заполнено электронно-плотным веществом, тогда как с внутренней стороны плазмолеммы находятся нити терминальной сети. Эта часть замыкательной пластинки называется зоной прилипания (zona adherens).


2. Латеральные поверхности энтероцитов ниже замыкательных пластинок соединены между собой с помощью простых контактов. Плазмолеммы соседних клеток в этом типе контакта разделены электронно-прозрачным пространством шириной 15-20 нм, содержащем компоненты гликокаликса.

3. Энтероциты могут быть связаны между собой также контактами наподобие замка, представляющими собой взаимодополняющие складки плазмолеммы.

4. Латеральные поверхности энтероцитов могут скрепляться щелевидным контактом (nexus), в которых плазмолеммы на протяжении 0,5-3 мкм разделены пространством шириной 3 нм. В образующих нексус участках плазмолеммы наблюдается гексагональная упаковка белковых глобул размером 7 нм с центральным каналом диаметром 1-2,5 нм. По этим каналам осуществляется межклеточный транспорт низкомолекулярных веществ. Щелевидные контакты распространены не только в эпителиальных, но и в других тканях.

5. В кишечном эпителии могут также встречаться десмосомы. Они представляют собой участки плазмолеммы соседних клеток, которые укреплены как снаружи, так и внутри электронно-плотным веществом, формирующим диск или поясок вокруг клетки. Со стороны цитоплазмы к диску подходят пучки тонофиламентов.

6. К подлежащей базальной пластинке эпителиальные клетки прикреплены с помощью гемидесмосом (полудесмосом), которые имеют структуру половины десмосомы с дополнительным, богатым липидами слоем между диском и базальной пластинкой.

Клетки однослойного эпителия прочно связаны с базальной пластинкой. В световом микроскопе базальная пластинка выявляется как граница между эпителием и подлежащей соединительной тканью, но сама непосредственно не видна. В электронном микроскопе видно, что она имеет толщину около 100 нм и состоит из двух слоев: светлого подъэпителиального толщиной 40 нм и сетчатого толщиной 60 нм. Светлый слой содержит углеводы, белки, большое количество ионов кальция. Сетчатый слой состоит из коллагена и гликозаминогликанов. Базальная пластинка является продуктом взаимодействия эпителия с соединительной тканью.

Столбчатые клетки составляют более 90 % всех клеток кишечного эпителия, выстилая поверхность ворсинки. На втором месте по численности в тонком кишечнике стоят бокаловидные клетки, которые выполняют секреторные функции. Выделяемая ими в просвет кишечника слизь содержит белки и углеводы, обеспечивающие механическую защиту энтероцитов, а также создающие оптимальные условия для работы пищеварительных ферментов.

Эти клетки отличаются более тонкой базальной частью, в которой располагаются клеточное ядро, плазматическая сеть, митохондрии, пластинчатый комплекс и другие органоиды, и расширенной апикальной частью, содержащей различного размера пузырьки со слизью. Как свидетельствуют результаты авторадиографического исследования, белковый компонент слизи синтезируется на мембранах плазматической сети, тогда как углеводный компонент образуется в пластинчатом комплексе. Сформировавшиеся в пластинчатом комплексе пузырьки со слизью отделяются от этого органоида и перемещаются к апикальной поверхности клетки, где сливаются с плазмолеммой и выводят слизь наружу.

В эпителии тонкого кишечника обнаруживаются также энтерохромаффинные (энтероэндокринные) клетки. От других энтероцитов они отличаются аргирофильными секреторными гранулами, локализованными в базальной части клетки. Энтерохромаффинные клетки синтезируют и выделяют ряд гормонов и других биологически активных веществ - энтеринов, которые регулируют функции пищеварительной системы, а также оказывают влияние на трофику других физиологических систем организма.

Самые малочисленные из всех энтероцитов клетки Панета никогда не покидают дна крипты. Они содержат крупные гранулы в апикальной части клетки, которые содержат интерфероны и другие белки, обеспечивающие функции местного иммунитета.

Клетки эпителия кишечника постоянно обновляются. Время жизни большинства энтероцитов не превышает 3-4 суток. Столь высокие темпы физиологической регенерации обеспечиваются постоянной пролиферацией стволовых клеток, которые локализованы в стенке крипты. Клетки Панета дифференцируются сразу же после деления стволовых клеток и смещаются ко дну крипты. Эти клетки делятся очень редко. Предшественники энтерохромаффинных клеток делятся два раза, смещаясь в сторону ворсинки. Бокаловидные клетки образуются после трех делений, а столбчатые клетки – после четырех делений, также смещаясь к вершине ворсинки. На вершине ворсинки все три типа клеток погибают путем апоптоза и слущиваются в просвет кишечника.

Гистофизиологию эпителия тонкого кишечника можно рассмотреть также с позиций теории дифферона. Дифферон – это клеточный клон, образованный стволовой клеткой. В эпителии тонкого кишечника одна его граница совпадает с дном крипты, где расположены клетки Панета, а другая – с вершиной ворсинки, где погибают энтероциты. Началом дифферона будет стенка крипты, где локализованы стволовые клетки. Дифферон тонкого кишечника стабилен, он постоянно воспроизводится за счет деления недифференцированных клеток.

Этот же тип дифферона характерен и для других отделов желудочно-кишечного тракта. Если сравнить, например, тонкий и толстый кишечник, то, несмотря на определенные различия, вполне просматривается общность структурно-функциональной организации этих тканей. Поверхность толстого кишечника гладкая, без ворсинок, внешне не похожая на тонкий кишечник. Она покрыта столбчатыми клетками, которые хотя и обладают сходством с аналогичными клетками тонкого кишечника, отличаются меньшим количеством микроворсинок.

Функция этих клеток состоит во всасывании воды. Количество бокаловидных клеток в толстом кишечнике увеличено. Они сконцентрированы в глубоких складках, образуя выделяющие слизь либеркюновы железы. Усиленная продукция слизи толстым кишечником необходима для формирования каловых масс. Таким образом, эпителий толстого кишечника также состоит из дифферонов кишечного эпителия, но по сравнению с тонким кишечником они несколько видоизменены в связи с их иной функциональной специализацией.

Эпидермис

Кожа образована эпителием и подлежащей соединительной тканью. Эпителиальная часть кожи – эпидермис  - представляет собой плоский многослойный ороговевающий эпителий.

В эпидермисе выделяют пять слоев клеток в направлении от базальной пластинки к поверхности:

1.  Базальный слой, состоящий из одного ряда делящихся клеток цилиндрической формы.

2. Шиповатый слой, образованный 4-8 рядами делящихся клеток крыловидной формы.

3. Зернистый слойиз 3-4 рядов уплощенных неделящихся клеток с гранулами.

4. Блестящий слой из 1-2 ряда сильно уплощенных погибающих клеток.

5. Роговой слой, состоящий из многих рядов плоских мертвых клеток.

Базальный слой располагается непосредственно на базальной пластинке. В цитоплазме клеток базального слоя обнаруживаются тонофиламенты, митохондрии, пластинчатый комплекс, ядра с крупными ядрышками и мелкодисперсным хроматином. Пальцевидные выросты базальной поверхности клеток вдаются в базальную пластинку, заканчиваясь гемидесмосомами. Клетки этого слоя интенсивно пролиферируют, причем их потомство смещается в вертикальном направлении. В базальном слое находятся стволовые клетки эпидермиса, обладающие способностью к самоподдержанию.

Шиповатый (крылатый, остистый) слой образован клетками неправильной формы, имеющими крыловидные отростки. Отростки заканчиваются десмосомами, которые прочно скрепляют клетки между собой. Цитоплазма клеток богата органоидами, многочисленные тонофиламенты собраны в пучки – тонофибриллы. Клетки этого слоя еще способны делиться, поэтому его вместе с базальным слоем объединяют в единый ростковый слой.

Зернистый слой состоит из клеток уплощенной формы, также соединенных между собой десмосомами. В цитоплазме хорошо видны базофильные гранулы кератогиалина величиной до 1 мкм, которые содержат профиллагрин, необходимый для последующей агрегации кератиновых тонофибрилл. Клеточные ядра клеток зернистого слоя отличаются пикнотичностью и уже не способны делиться.

Блестящий слой обнаруживается только в коже ладоней и подошв. Он образован сильно уплощенными клетками, которые заполнены предшественником кератина – элеидином. Органоиды в цитоплазме этих клеток деградируют, а ядра подвергаются кариорексису, что свидетельствует о развитии процессов клеточной гибели.

Роговой слой эпидермиса представлен многочисленными роговыми чешуями, которые обеспечивают физическую и химическую защиту организма. Роговые чешуи – это не что иное, как плоские мертвые, лишенные ядра эпителиальные клетки, около 80 % массы которых составляют промежуточные филаменты из белка кератина. Клетки в толще рогового слоя еще прочно скреплены между собой десмосомами, однако по мере приближения к поверхности клеточный пласт разрыхляется под воздействием выделяющихся в межклеточное пространство лизосомальных ферментов. Одновременно клетки теряют до 70 % собственной массы из-за высыхания. Десквамация (слущивание) роговых чешуй обеспечивает защитные функции эпидермиса.

Эпидермис отличается интенсивной физиологической регенерацией, полностью обновляясь через неделю. Этот процесс обеспечивается постоянным делением стволовых клеток и коммитированного потомства в ростковом слое, дальнейшей дифференцировкой неделящихся клеток зернистого слоя и их гибелью при переходе к роговому слою. Ообенностью эпидермиса как ткани является то, что основную нагрузку принимают на себя мертвые клетки, которые, однако, находятся под контролем живых клеток нижележащих слоев.

Очевидно, что дифферон многослойного эпителия является более сложным по сравнению с диффероном кишечного эпителия. Недаром многослойный эпителий имеется только у позвоночных животных. Мягкий гидролиз белков десмосом эпидермиса позволяет выделить его диффероны, которые напоминают перевернутые пирамиды. В отличие от однослойного эпителия лишь незначительная часть клеток дифферона этого типа непосредственно связана с базальной пластинкой. Остальные клетки формируют клеточный пласт с помощью десмосом и других межклеточных контактов, что требует высокой координации их пролиферации и дифференцировки.

Другой формой многослойного эпителия является многослойный неороговевающий эпителий роговицы глаза.

В отличие от эпидермиса этот эпителий имеет три слоя:

1.  Базальный слой, сходныйсбазальнымслоем эпидермиса.

2. Шиповатый слой, которыйотличается полигональной формой клеток и диффузным расположением кератиновых тонофиламентов, не образующих пучки.

3. Поверхностный слой, состоящий из уплощенных гибнущих клеток, которые постоянно удаляются путем десквамации.

Сходную структуру имеют многослойный неороговевающий эпителий полости рта, глотки, пищевода, влагалища и других органов эктодермального происхождения.

Регулирование свойств и функций кишечных эпителиальных клеток с помощью аминокислот

Кишечные эпителиальные клетки (IEC) выстилают поверхность кишечного эпителия, где они играют важную роль в переваривании пищи, всасывании питательных веществ и защите человеческого организма от микробов. инфекции и другие. Дисфункция IEC может вызвать заболевания. На развитие, поддержание и функции IEC сильно влияет внешнее питание, такое как аминокислоты. Аминокислоты играют важную роль в регулировании свойств и функций IEC.В этой статье мы кратко рассмотрели текущее понимание роли аминокислот в регуляции свойств и функций IEC в физиологическом состоянии, в том числе в гомеостазе IEC (дифференциация, пролиферация и обновление), в структуре и функциях кишечного эпителиального барьера. и в иммунных ответах. Мы также суммировали некоторые важные результаты о влиянии добавок аминокислот (например, глутамина и аргинина) на восстановление функций IEC и кишечника при некоторых болезненных состояниях.Эти результаты будут способствовать нашему пониманию важной роли аминокислот в гомеостазе IEC и потенциально могут помочь в выявлении новых мишеней и реагентов для терапевтического вмешательства при заболеваниях, связанных с дисфункциональными IEC.

1. Введение
1.1. Пищеварительная система, структура и функции кишечника

Человеческое тело имеет несколько уровней организации: клетки, ткани, органы и системы органов. Работая вместе, системы органов человека снабжают клетки организма жизненно важными биологическими материалами, которые им необходимы для функционирования, а также способствуют устранению отходов.Они также работают согласованно, чтобы поддерживать температуру, pH и другие условия на оптимальном уровне для поддержки клеточных процессов. Пищеварительная система выполняет три основные функции: переваривание пищи, усвоение питательных веществ и удаление твердых пищевых отходов. Органы пищеварительной системы включают те, которые составляют желудочно-кишечный тракт (например, пищевод, желудок, тонкий и толстый кишечник) и вспомогательные органы (например, печень, желчный пузырь и поджелудочную железу).

Тонкий и толстый кишечник составляют большую часть желудочно-кишечного тракта.Расположенные в брюшной полости, они являются основным местом переваривания и поглощения питательных веществ из принятой пищи [1]. Тонкая кишка состоит из трех отделов: двенадцатиперстной кишки, тощей кишки и подвздошной кишки [2]. Двенадцатиперстная кишка - это первый и самый короткий сегмент тонкой кишки. Получает частично переваренную пищу из желудка и секрета поджелудочной железы, содержащую пищеварительные ферменты; он играет важную роль в переваривании пищи. Тощая кишка лежит в средней части кишечника, соединяя двенадцатиперстную кишку и подвздошную кишку.Он содержит круглые складки и ворсинки для увеличения площади поверхности для поглощения мелких частиц питательных веществ, которые ферментативно перевариваются в двенадцатиперстной кишке. Поглощенные питательные вещества затем попадают в печень через энтерогепатический кровоток. Подвздошная кишка является третьей частью тонкой кишки и содержит ворсинки, похожие на ворсинки тощей кишки. Подвздошная кишка поглощает витамин B12, желчные кислоты и другие питательные вещества, которые не усваиваются тощей кишкой [2]. В слепой и толстой кишке (толстой кишке) ворсинки отсутствуют.

Структура поперечного сечения тонкой кишки состоит из четырех слоев: слизистой оболочки, подслизистой оболочки, мышечного слоя и адвентиции [3] (рис. 1).Слизистая оболочка состоит из эпителиальных клеток, которые выделяют слизь в виде густой защитной жидкости. Основные функции слизистой оболочки - поглощение и транспортировка питательных веществ, поддержание влажности тканей и защита организма от патогенов и инородных частиц [4]. Подслизистая основа представляет собой относительно тонкий внеклеточный матрикс, богатый коллагеном, который поддерживает слизистую оболочку и соединяет ее с мышечным слоем. Мышечный слой состоит из мышечной ткани; он отвечает за движения кишечника, такие как перистальтика [3]. Адвентиция - это гладкая тканевая мембрана, состоящая из двух слоев мезотелия, висцеральной мембраны и париетального слоя.Адвентиция выделяет серозную жидкость [3].


1.2. Свойства и функции кишечных эпителиальных клеток (IEC)

IEC существуют как слой клеток, выстилающих просветную поверхность кишечного эпителия. IEC постоянно заменяются каждые 4-5 дней в процессе обновления и миграции. Новые IEC производятся стволовыми клетками, расположенными в криптах у основания кишечных желез. Эти стволовые клетки дают начало предшественникам, которые дифференцируются в типы зрелых IECs, поскольку они (кроме клеток Панета) мигрируют вверх по оси крипта-ворсинка [5].Престарелые ИЭК подвергаются апоптозу и выводятся в просвет кишечника. В эпителии кишечника присутствует несколько типов клеток, включая энтероциты, клетки Панета, бокаловидные клетки и нейроэндокринные клетки (рис. 1).

Энтероциты являются основным типом клеток кишечного эпителия. Они представляют собой простые столбчатые эпителиальные клетки и играют важную роль в абсорбции питательных веществ (например, ионов, воды, сахара, пептидов и липидов) и в секреции иммуноглобулинов. Бокаловидные клетки составляют около 10% всех IEC.Бокаловидные клетки выделяют слизь, которая смазывает прохождение пищи через кишечник и защищает стенку кишечника от пищеварительных ферментов [6]. Клетки Панета обнаруживаются только в тонком кишечнике, особенно в подвздошной кишке [7]. Клетки Панета синтезируют и секретируют антимикробные пептиды и белки. Сообщалось, что клетки Панета могут напрямую ощущать кишечные бактерии посредством клеточно-автономной активации MyD88-зависимого toll-подобного рецептора (TLR), запускающего экспрессию множества антимикробных факторов [8].Клетки Панета - долгоживущие клетки; они мигрируют вниз к основанию крипт после дифференциации от стволовых клеток. Нейроэндокринные клетки могут выделять кишечные гормоны или пептиды в кровоток при стимуляции, чтобы активировать нервные реакции [9]. Также известно, что нейроэндокринные клетки действуют как хеморецепторы, инициируя пищеварительные процессы, обнаруживая вредные вещества и инициируя защитные реакции [10].

Другие типы клеток, о которых сообщалось, включают экзокринные клетки и эндокринные клетки.Экзокринные клетки расположены в слизистой оболочке тонкой кишки; они секретируют слизь, пептидазу, сахарозу, мальтазу, лактазу, липазу и энтеропептидазу [9]. Эндокринные клетки секретируют холецистокинин и секретин. Их секреция в основном регулируется химусом: чем больше химуса присутствует, тем больше секреция [11].

2. Аминокислоты регулируют свойства и функции IEC
2.1. Поглощение аминокислот в кишечнике

По данным Национальной академии наук инженерной медицины, рекомендуемое потребление пищи составляет 0.8 граммов протеина на килограмм массы тела [12]. Большинство этих белков не могут быть поглощены человеческим организмом в их предварительно переваренном состоянии и должны быть преобразованы в аминокислоты перед поглощением [13]. Пищеварение описывает процесс, с помощью которого сложные пищевые вещества превращаются в простые формы, которые могут усваиваться организмом. Переваривание белков начинается в желудке и заканчивается в кишечнике. Для переваривания белков важны три фермента: пепсин, трипсин и химотрипсин [14]. Кислая среда в желудке денатурирует белки и делает их доступными для протеолитического переваривания.Пепсин - главный протеолитический фермент в желудке, где он превращает большие белки в более мелкие пептиды. Частично переваренные пептиды попадают в тонкий кишечник, где они далее разлагаются активированным трипсином и химотрипсином. Трипсин и химотрипсин секретируются поджелудочной железой в виде неактивных форм и превращаются в активные формы, когда секретируются в тонкий кишечник [14]. Переваривание белков может быть дополнительно усилено протеазами, такими как аминопептидаза N. Аминопептидазы могут переваривать белки от аминоконца и образовывать отдельные аминокислоты или ди- и трипептиды [15].

Поглощение аминокислот в основном осуществляется IEC посредством активного транспорта [16]. Эти IECs сильно поляризованы, апикальная плазматическая мембрана обращена к просвету кишечника. Поскольку существуют разные типы транспортеров, локализованных либо в апикальной, либо в базолатеральной мембранах, IECs могут транспортировать вещества в одном направлении через эпителий. На апикальной поверхности МЭК насчитывается более 7 типов переносчиков аминокислот [17, 18]. Один тип - это система транспорта Na + / аминокислота; он переносит аминокислоты из просвета кишечника в клетки.На серозной (базолатеральной) поверхности присутствуют по крайней мере 5 переносчиков аминокислот, которые могут транспортировать аминокислоты из клеток в интерстициальную жидкость [17] (Рисунок 2). Затем аминокислоты могут поступать в кровеносные сосуды для циркуляции. Непереваренные и неабсорбированные вещества попадают в толстую кишку.


.

Очень умная эпителиальная клетка кишечника

Поддержание положительных и отрицательных взаимодействий с триллионами микробов; модулирование иммунной системы для приспособления тысяч различных сообществ микробов; определение множественных признаков переваривания пищи и выработки витаминов; влияние на развитие и нормальное функционирование иммунной системы человека; передача сложных сигналов многим типам клеток с помощью тысяч цитокинов - это замечательная активность очень умных эпителиальных клеток кишечника.

Систему желудочно-кишечного тракта называют вторым мозгом с большой полуавтономной нервной системой, самой большой за пределами мозга. Но он не мог выполнять свою работу без постоянной связи и действий единственного слоя разумных эпителиальных клеток кишечника, выстилающих кишечник. Эпителиальные клетки - это один из четырех основных типов клеток животных (другие - нервные, мышечные и соединительные). Они выстилают все полости и структурные поверхности. В кишечнике внутренняя оболочка кишечника представляет собой одну клетку толщиной с тонким слоем соединительной ткани под ней, называемой пластиной пропиа.Этот одноклеточный слой выполняет огромное количество важных функций, включая очень сложную связь с дружественными микробами, а также с иммунными Т-клетками, В-клетками и макрофагами.

С триллионами микробов в тысячах взаимодействующих сообществ, расположенных очень близко к кишечному эпителию, эти клетки являются хозяевами поддержания порядка. Они создают и поддерживают барьер, который отделяет микробы от тела, постоянно общаются с дружественными и опасными микробами и фактически создают лежащую внизу иммунную ткань с помощью сигналов между микробами и иммунными клетками.

Предыдущие сообщения показали, что в кишечнике человека содержится 100 триллионов бактерий и 1000 триллионов вирусов. Эти микробы имеют 3 миллиона генов, многие из которых являются частью метаболизма и физиологии человека. (В предыдущем посте описано, как это влияет на эволюцию). Предыдущие сообщения показывают, что активность ДНК этого микроба имеет решающее значение для пищеварения, производства витаминов, повышения или снижения иммунной функции, изменения веса, воздействия на стресс и высвобождающих факторов, которые влияют на мозг - ГАМК, серотонин, дофамин, ацетилхолин и норадреналин, а также стимуляция BDNF, критического мозгового фактора в создании новых нейронов и развитии мозга плода.

Метаболическая емкость этих микробов равна человеческой печени, поэтому в организме фактически есть вторая печень. Последние исследования показывают, что микробы еще больше способствуют поддержанию костей и вызывают ишемическую болезнь сердца.

Различные типы эпителиальных клеток кишечника

Стволовые эпителиальные клетки кишечника способны продуцировать множество различных эпителиальных клеток - клеток Панета, которые производят ферменты и другие про- и антимикробные белки; бокаловидные клетки, образующие слизистую; эндоциты, регулирующие поступающее пищеварение и антигены; и М-клетки, которые тесно взаимодействуют с нижележащими иммунными клетками, захватывая антигены в просвете.Эндокринные клетки выделяют множество молекул, регулирующих переваривание пищи. Каждый из них обеспечивает очень сложные функции с большим количеством сигналов цитокинов.

Эпителиальные клетки имеют решающее значение для установления всех аспектов иммунитета, в том числе позволяя дружественным сообществам микробов жить и функционировать, одновременно останавливая опасные. Они являются важными участниками развития как врожденного, так и адаптивного иммунитета; особенно полезны микробам, которые необходимы для пищеварения; и модулировать развитие всей иммунной системы на протяжении всего жизненного цикла.

Эпителиальные клетки создают физический барьер между кишечной трубкой, по которой перемещаются пища и микробы, называемой просветом, и тканями тела под ней. При неправильном функционировании барьер активирует иммунные реакции, которые усиливают метаболические нарушения и вирусные инфекции, включая ВИЧ и гепатит. Ответы между барьерными клетками и микробами важны при диабете, рассеянном склерозе и артрите. Барьерные клетки поддерживают слизистые и антимикробные белки.

Эпителиальный барьер

Эпителиальные клетки кишечника вместе с пластинкой создают физический и химический барьер. С одной стороны - 100 триллионов микробов, с другой - иммунная система.

Поверхность кишечника состоит из множества однослойных крипт и ворсинок, которые создают очень большую площадь поверхности - площадь поверхности 400 квадратных метров. Склепы лежат между ворсинками, которые торчат в просвет. На кончике ворсинок есть зрелые эпителиальные клетки, которые поглощают материал, а также секретируют важные факторы: бокаловидные клетки выделяют слизь, а эндокринные клетки выделяют гормоны.

Goblet Cell

В нише на дне крипты, между двумя ворсинками, находятся стволовые клетки, которые постоянно замещают все типы эпителиальных клеток. Эти новые клетки продвигаются вверх по ворсинке к просвету, а затем в конечном итоге погибают в результате запрограммированной гибели клеток (апоптоза). Стволовые клетки образуют все типы клеток, включая абсорбирующие энтероциты, гормональные эндокринные и иммунные М-клетки, слизистые , секретирующие бокаловидные клетки и белок, секретирующие клетки Панета (антимикробные и связанные с пищеварением белки).

Наряду со стволовыми клетками есть клетки крови и структурные клетки стромы. Эпителиальные клетки также секретируют IgA. Специальные микроскладчатые клетки (М-клетки) и бокаловидные клетки переносят антигены и живые бактерии через барьер , чтобы они могли представить их дендритным иммунным клеткам. Кроме того, некоторые макрофаги отправляют длинные рукава (так называемые трансэпителиальные дендриты) между двумя эпителиальными клетками, чтобы иметь поверхность в просвете кишечника для взятия образцов микробов.

Остановка ошибок

Boumphreyfr

Бокаловидные клетки производят больше, чем муцин.Они образуют сшивающую молекулу под названием TFF3 для структурного барьера муцина. Это также сигнальная молекула, помогающая восстанавливать разрывы в эпителии, помогать миграции эпителиальных клеток вверх по ворсинкам и вносить вклад в защиту от гибели эндотелиальных клеток. Другой секретируемый фактор регулирует иммунные клетки, макрофаги и Т-клетки во время воспаления. Этот фактор также может остановить движение паразитов.

Антимикробные белки, называемые AMP, взаимодействуют и регулируют как дружественные, так и вражеские микробы. Обычные энтероциты могут продуцировать AMP, но особая клетка Панета производит большое количество различных белков. Некоторые из них представляют собой ферменты, которые прикрепляются к микробным мембранам. Секретируемые дефенсины , , , делают отверстия в мембранах микробов и стенках клеток. В различных областях кишечника AMP специфичны для присутствующих микробных сообществ. AMP помогают определить типы микробных сообществ, которым разрешено находиться очень близко к эндотелиальным клеткам в разных регионах.

Некоторые AMP удерживают определенные бактерии от поверхности в ответ на сигналы от дружественных бактерий. Все AMP ограничивают количество сообществ, которые могут быть близки к поверхности или им разрешено взаимодействовать с иммунной системой ниже посредством передачи сигналов.

Комбинированное действие белков AMP и муцинов определяет количество и типы бактерий, которые могут действительно касаться эпителиальных клеток или взаимодействовать с молекулами в слоях муцина.

Опасным бактериям отказывают в проникновении из-за инфицированных эндотелиальных клеток, которые убивают себя с помощью запрограммированной гибели клеток как части врожденного иммунного ответа. Другой механизм борьбы с инфекциями заключается в том, что клетки Панета выделяют везикулы путем экзоцитоза (гранулы Патета) - (см. Сообщение о везикулах, которые используются всеми клетками для передачи сигналов и генетических материалов). Запрограммированная гибель клеток также используется эпителиальными клетками после того, как они поднимаются на вершину ворсинок.

Эпителиальные клетки также активно транспортируют иммуноглобулины через клетку через барьер после того, как они продуцируются иммунными клетками в собственной пластинке.Глобулины воспринимаются рецептором на эпителиальной клетке, а затем транспортируются через клетку и секретируются в просвет кишечника. Это совместное действие иммунной B-клетки и эпителиальной клетки.

Актин и миозиновый каркас в зеленом

М-клетки берут образцы материала из просвета и передают этот материал иммунным клеткам, расположенным под барьером. М-клетки - это эпителиальные клетки, расположенные над лимфатической тканью - лимфоидными фолликулами и пейеровыми пятнами.Антигены переносятся через клетку и собственную пластинку в лимфатическую ткань. Бокаловидные клетки также способны переносить антиген через барьер и представлять дендритным иммунным клеткам.

Кроме того, макрофаги, расположенные под эпителием и пластинкой, исследуют просвет с помощью длинных плеч, называемых дендритами, которые прикрепляются между эпителиальными клетками на всем пути к просвету.

Микробы помогают формировать иммунную ткань

Эпителиальные клетки имеют на своей поверхности специфические рецепторы распознавания образов, которые реагируют на передачу сигналов микробами и иммунными клетками.В большинстве частей тела, которые по существу стерильны, стимуляция аналогичных рецепторов вызывает сильный иммунный ответ. Но в кишечнике, где обитают триллионы хороших и плохих бактерий, эпителиальные клетки играют решающую роль в принятии решения о том, должен ли происходить измененный ответ или нет.

Сигнал от дружественных бактерий к эндотелиальной клетке влияет на направление иммунной реакции и даже влияет на увеличение лимфатической ткани в определенной области.Когда сигнал принимается эпителиальной клеткой, сложные каскады проникают глубоко в ядро, стимулируя генетические сети, которые производят ступенчатый ответ, необходимый в этой сложной ситуации. Для иммунной системы нет более сложной ситуации, чем эта пограничная зона эпителиальных клеток, триллионов микробов и иммунная система чуть ниже. Когда система выходит из строя, может возникнуть воспалительное заболевание кишечника и другие заболевания.

Одним из сигналов является реактивный кислород (АФК), который может убивать микробы, но также может сигнализировать о восстановлении эпителиального барьера.АФК стимулируют эпителиальные клетки к образованию спаек, которые имеют решающее значение для заживления эпителиальных ран, а также для движения эпителиальных клеток вверх по ворсинкам.

Еще больше сложностей возникает, когда дружественные микробы сигнализируют о защите от инфекции и повреждения тканей, но эта дружественная сигнализация может увеличить образование рака. Существует очень тонкий баланс между приемом пищеварительного материала, отражением враждебных бактерий, поддержкой дружественных бактерий, модуляцией воспаления и предотвращением образования рака.Эти процессы используют большое количество различных сигналов, опосредованных эндотелиальной клеткой.

Один из способов, которым эпителиальная клетка может иметь множество очень разных ответов, основан на ее полярной структуре. Рецепторы около просвета имеют один тип ответа, а рецепторы вдоль стороны клетки или внизу около пластинки имеют разные ответы. Сигнал от верхней части ячейки, возможно, толерантен, а нижние точки являются реактивными. Таким образом, одна клетка имеет отдельные ответы в разных частях анатомии клетки.

Клетка кишечного эпителия интегрирует сигналы окружающей среды всех типов. Сигналы от дружественных бактерий стимулируют бокаловидные клетки к увеличению слизистой оболочки. Многие из AMP, особенно из клеток Панета, запускаются специфическими сигналами дружественных микробов. Дружественные микробы также сигнализируют и стимулируют секрецию иммунных глобулинов и способны сигнализировать об увеличении или уменьшении плотных контактов. Есть особые реакции, когда вы замечаете системы секреции бактерий и вирусов, которые вводят ДНК и РНК в клетки.

Регуляция иммунной функции

Эпителиальные клетки передают сигнал с большим количеством цитокинов иммунным клеткам. Эти сигналы могут увеличивать или уменьшать количество иммунных клеток чуть ниже. Во многих случаях эндоциты получают сигналы от дружественных микробов, а затем немедленно переводят их в сигналы для иммунных клеток.

Эпителиальные клетки находятся в постоянной связи с иммунными фагоцитами, которые представляют антигены Т-клеткам. Эти сигналы либо увеличивают, либо уменьшают количество дендритных клеток и макрофагов, которые будут переносить дружественные бактерии.На самом деле существует большое количество различных фагоцитов, но два из них, в частности, перемещаются в различные лимфатические узлы и участки Пайера с микробными антигенами, неся с собой как живые бактерии, так и части микробов. Поскольку они болтаются на барьерной пластине, они уже понимают толерантность к некоторым микробам.

Сообщения от барьера также обучают перемещающиеся Т-клетки быть толерантными или нет. Один иммунный макрофаг остается рядом с барьером, где он решает, есть ли опасные бактерии, которые пересекли барьер, или отпустить дружественные бактерии.Макрофаг может сигнализировать с помощью цитокинов с плотным контактом , которые ослабляют барьер и позволяют им протянуть свои длинные руки (дендриты) к просвету для захвата антигенов. Сигнал к плотному соединению инициируется эпителиальной клеткой.

В-клетки в красном - Т-клетки в зеленом

Сигналы также поддерживают правильный слизистый слой с помощью Т-клеток . Специфические цитокины ограничивают более активные провоспалительные цитокины.

Когда червеобразные паразиты проникают в кишечник, эпителиальные клетки передают сигнал с помощью Т-хелперных клеток.Затем для борьбы с глистами вырабатываются многие другие виды иммунных клеток, включая базофилы.

Обычные Т-клетки примируются к специфическим антигенам в лимфатической ткани, а затем путешествуют по телу в поисках микробов, у которых есть антиген. Но в кишечнике эпителиальные клетки поддерживают эти Т-клетки в пропии пластинки. Сидя на пластинке, происходит обмен информацией с эпителиальными клетками, поддерживая иммунный баланс на барьере. Т-клетки учатся быть толерантными в одной ситуации и вызывать воспаление в другой.Т-клетки можно перепрограммировать с помощью сигналов от эпителиальных клеток, чтобы они приобрели множество характеристик, например, внезапное превращение в цитотоксическую Т-клетку, быстро меняющуюся из мирной в воинскую.

Еще одно изменение, вызванное эпителиальными клетками, - это превращение В-клеток в плазматические клетки, которые секретируют IgA посредством генетической рекомбинации. Это, опять же, производится посредством передачи сигналов от дружественных бактерий эпителиальным клеткам к В-клеткам.

Микробы и эпителиальные клетки стимулируют развитие лимфы

Развитие иммунной структуры лимфы полностью зависит от дружественных микробов, передающих сигналы эпителиальным клеткам. Пятна Пейера, мезентериальные лимфатические узлы, лимфоидные фолликулы - всем для развития необходимы микробно-эпителиальные сигналы. Сигналы от эпителиальных клеток стимулируют цитокины, которые производят молекулы адгезии, где иммунные клетки привлекаются, чтобы слипаться, чтобы построить зародышевые центры лимфатической ткани. Здесь созревают и размножаются лимфоциты. Микробы также стимулируют изменения структуры ворсинок, глубины крипт, количества стволовых клеток и плотности клеток крови.

Взаимодействие с микробами заставляет эпителиальные клетки сигнализировать о формировании кластеров Т-клеток в соединительной ткани между криптами.Они втягивают В-клетки и становятся изолированными лимфатическими фолликулами.

Микробы, помимо стимуляции лимфатической ткани в кишечнике, также влияют на типы продуцируемых иммунных клеток. Определенные микробы стимулируют факторы, определяющие дифференцировку иммунных клеток и то, какие цитокины они будут производить. Например, чтобы дифференцироваться в естественную клетку-киллер, необходима передача сигналов как от миелоидных, так и от эндотелиальных клеток, наряду со специфической передачей сигналов микробов.В ответ также укрепляется барьер и модулируется слизистая оболочка.

Эта модуляция оказывает широкое влияние на весь организм, поскольку определяет типы Т-клеток, перемещающихся по организму.

Очень умная эпителиальная клетка кишечника

Один слой клеток отделяет 1000 триллионов микробов от тканей организма. Этот единственный слой состоит из эпителиальных клеток кишечника, которые используют тысячи сигналов, чтобы поддерживать дружественные сообщества поблизости и отталкивать опасные сообщества.Его деятельность определяет, какие питательные вещества попадают в организм; какие витамины создают микробы; какие тонкие иммунные реакции или драматические воспалительные реакции возникнут; какие сигналы посылают в организм микробы; и развитие самой большой и влиятельной лимфатической ткани. Он определяет типы Т-клеток, которые перемещаются по всему телу.

Как можно отрицать удивительное умное поведение кишечных эпителиальных клеток?

.

границ | Эпителий кишечника при воспалительном заболевании кишечника

Введение

Воспалительное заболевание кишечника (ВЗК) характеризуется хроническим идиопатическим воспалением кишечника и состоит из двух основных форм: язвенного колита (ЯК) (1) и болезни Крона (БК) (2). Воспаление при БК может быть трансмуральным, поражая любые части всего желудочно-кишечного тракта, тогда как ЯК ограничивается слизистой оболочкой толстой кишки. Хотя этиология ВЗК в значительной степени неизвестна, она включает сложное взаимодействие между генетическими, просветными факторами и факторами окружающей среды, которые запускают несоответствующий иммунный ответ слизистой оболочки (рис. 1) (3–7).Важность генетической предрасположенности была установлена ​​в течение последних десятилетий с помощью полногеномных ассоциативных исследований, которые выявили в общей сложности 163 генных локуса, ассоциированных с IBD, большинство из которых связаны как с CD, так и с UC (110/163), что позволяет предположить общие пути в патогенезе ВЗК, несмотря на различия в клиническом фенотипе, и 30 локусов генов, классифицированных специально для CD, и 23 локуса, специфичных для UC (8). Однако не у всех пациентов с генетическими изменениями развивается ВЗК. Следовательно, другие факторы, такие как факторы риска окружающей среды, включая диету, курение, наркотики, инфекции, географическое положение и стресс, играют важную роль в патогенезе ВЗК (9).В частности, изменения в составе кишечной микробиоты, вероятно, являются наиболее важным фактором окружающей среды при ВЗК, вызывая сверхактивный иммунный ответ, который повреждает слизистый барьер (10–14). Поэтому неудивительно, что дисфункция кишечного барьера играет ключевую патогенную роль при ВЗК (15). Таким образом, ВЗК - это многофакторное заболевание, вызванное усиленным иммунным ответом на кишечную микробиоту у генетически восприимчивого хозяина, вызывающим дефекты функции эпителиального барьера и эпителиального ответа на патогены (рис. 1).

Рис. 1. Генетика, микробиота кишечника и неконтролируемый иммунный ответ вызывают дефекты функции эпителиального барьера, нарушая целостность барьера, увеличивая разрушение тканей и воспаление слизистой оболочки .

Эпителиальный гомеостаз и воспаление слизистых оболочек

Кишечный эпителий образует защитный барьер и защиту хозяина от вредного микросреды просвета с избирательной проницаемостью и всасыванием питательных веществ.Эпителий покрыт одноклеточным слоем, состоящим из различных подтипов специализированных кишечных эпителиальных клеток (IEC), включая абсорбирующие клетки, бокаловидные клетки, энтероэндокринные клетки, клетки Панета, М-клетки, чашеобразные клетки и клетки пучка, которые дифференцируются от эпителиальные стволовые клетки (16–18). Эти подмножества IECs функционально различны и необходимы для поддержания гомеостаза кишечника, отделяя просвет кишечника от лежащей в основе собственной пластинки и контролируя перекрестные помехи между микробиотой и расположенными ниже иммунными клетками.Таким образом, нарушение регуляции системы дифференцировки для правильного формирования IEC играет решающую роль в патогенезе ВЗК (19). В самом деле, было продемонстрировано, что несколько критических генов для дифференцировки IECs аберрантно экспрессируются во время IBD (20-22).

Эпителиальный монослой является основным компонентом эпителиального барьера, и его способность действовать в качестве защитного физического барьера опосредована образованием сети плотных контактов (TJ), которые регулируют параклеточную проницаемость и целостность барьера, образование слизистого слоя, покрывающего просветная поверхность эпителия, распознавание патогенов и выработка антимикробных пептидов (AMP) для обеспечения эффективного иммунитета (23).Следовательно, TJs закрывают параклеточное пространство между эпителиальными клетками и разделяют клеточную мембрану на апикальные и базолатеральные домены, тем самым формируя физический барьер против чужеродных антигенов. Фактически, измененная экспрессия и структурные изменения кишечных белков TJ тесно связаны с развитием ВЗК (24–26). Более того, было показано, что несколько провоспалительных цитокинов, таких как фактор некроза опухоли (TNF) -α и интерферон-γ, увеличивают проницаемость TJ и индуцируют апоптоз IECs (27–29).Это приводит к потере функции эпителиального барьера и вызывает повреждение эпителия и язвы, присутствующие при воспалении слизистой оболочки. Действительно, была установлена ​​сильная связь между аномальной кишечной проницаемостью и воспалением слизистой оболочки как у пациентов с БК, так и у пациентов с ЯК (30), что подтверждено несколькими исследованиями, демонстрирующими восстановление кишечной проницаемости у пациентов, отвечающих на терапию анти-TNF (31, 32). . Более того, среди различных экспериментальных моделей воспаления кишечника на мышах (33) две доступные модели, а именно SAMP1 / YitFc и C3H / HeJBir, развивают спонтанное хроническое воспаление из-за дефектов врожденных и адаптивных иммунных ответов.Таким образом, мыши SAMP1 / YitFc имеют дисфункцию эпителия и повышенную проницаемость (34), тогда как мыши C3H / HeJBir с большей вероятностью имеют дисрегулируемые врожденные иммунные ответы и бактериальный клиренс (35).

Для поддержки эпителиального барьера слой слизи покрывает единственный слой IEC (рис. 1), и критическая роль слоя слизи в секвестрации микробиоты была продемонстрирована в исследованиях на животных с мышами с дефицитом Muc2 (36) - продуцент основного белка слизи, секретируемого бокаловидными клетками, а также за счет снижения количества бокаловидных клеток и истощения секреции слизи у пациентов с ВЗК (37).У мышей дефицит Muc2 приводит к уменьшению слизистого слоя, повышению уровня провоспалительных цитокинов и развитию спонтанного колита. Более того, эпителиальный барьер кишечника поддерживается за счет продукции AMP, в основном секретируемых клетками Панета. Эти AMP вносят вклад в слой слизи, не позволяя бактериям достигать эпителиальной поверхности или взаимодействовать с основной иммунной системой (рис. 1). Таким образом, роль AMPs участвует в гомеостазе слизистой оболочки и в патогенезе некоторых состояний, включая IBD (38-40).Действительно, дефектная экспрессия AMPs была обнаружена у пациентов с CD (41–43).

Помимо формирования плотного защитного барьера, IECs активно участвуют во врожденном иммунном ответе, поскольку многие эпителиальные клетки имеют рецепторы распознавания паттернов, такие как Toll-подобные рецепторы на поверхности клетки и рецепторы, подобные домену олигомеризации, связывающему нуклеотид (NOD), в цитоплазма, которые необходимы для восприятия бактериальных продуктов и инициирования иммунного ответа через провоспалительный фактор транскрипции, ядерный фактор-κB, для поддержания гомеостаза (18).Следовательно, любые дефекты в этих процессах, связанных с IEC, могут вызвать воспаление слизистой оболочки.

Генетические изменения, влияющие на функцию эпителия кишечника

Гены

в генетических локусах, ассоциированных с ВЗК, подчеркивают важность дефектов эпителиального барьера (44). В то время как функциональная роль многих локусов или однонуклеотидных полиморфизмов не полностью изучена (8), некоторые из генов восприимчивости к IBD (несколько примеров обсуждаются ниже) связаны с различными аспектами эпителиальных функций.Более того, экспериментальные мышиные модели воспаления кишечника широко использовались для исследования важности компонентов здоровой функции кишечного барьера [подробно рассмотрено в Ref. (33)].

Ядерный фактор транскрипции, ядерный фактор гепатоцитов 4α (HNF4α), кодируемый HNF4 α, регулирует экспрессию нескольких компонентов, участвующих в эпителиальных TJs и кишечной проницаемости. HNF4α подавляется у пациентов с ВЗК, и, более того, мыши с IEC-специфическим условным нокаутом Hnf4 α более восприимчивы к химически индуцированному колиту (20), что указывает на то, что HNF4α имеет решающее значение для барьерной функции слизистой оболочки кишечника.Другим примером является ген CDh2 , который кодирует E-кадгерин, молекулу клеточной адгезии, экспрессируемую в эпителии, которая важна для ключевых морфогенетических процессов, таких как рост клеток, дифференцировка эпителия и пролиферация (45). Следовательно, потеря или неправильная локализация E-кадгерина вовлечена в патогенез ВЗК за счет увеличения проницаемости эпителия (46).

Более того, несколько полиморфизмов в гене меприна 1A ( MEP1A) были связаны с ЯК (47).Этот ген кодирует α-субъединицу мепринов, обнаруженных в секретируемой форме или в виде мембраносвязанной формы на мембране щеточной каймы в ассоциации с трансмембранной β-субъединицей в IEC, где их основной функцией является расщепление различных субстратов, таких как ламинины, белки TJ. и цитокины (48–51). Экспрессия MEP1A снижена у пациентов с активным ЯК, и экспериментальные модели мышей с дефицитом Mep1A- более восприимчивы к химически индуцированному колиту (22, 52).

NOD2, кодируемый CARD15 , в качестве первого локуса генетической восприимчивости для CD представляет собой внутриклеточный рецептор, который распознает бактериальный мурамилдипептид и вызывает аутофагию и бактериальный клиренс.Следовательно, NOD2 играет центральную роль в активации врожденного иммунитета эпителиальных клеток, частично приписываемых клеткам Панета. Аутофагия является важным участником защиты от проникновения внутриклеточных патогенов, а аутофагия, управляемая NOD2, зависит, среди прочего, от связанного с аутофагией белка 16-подобного 1 (ATG16L1), который кодируется ATG16L1 (53). Таким образом, наличие вариантов риска NOD2 и / или ATG16L1 , связанных с потерей функции, демонстрирует усиленный воспалительный статус (54) с нарушением индукции аутофагии, бактериального клиренса и презентации антигена.Как следствие, иммунный ответ снижается, и просветные бактерии могут вторгаться в слизистую кишечника и вызывать воспаление (55). Однако ни частичная, ни полная потеря функции Atg16l1 или Nod2 не приводит к спонтанному воспалению кишечника (56, 57). Интересно, что специфическая делеция гена, кодирующего X-бокс-связывающий белок 1 (Xbp1) - фактор транскрипции, центральный для развернутого белкового ответа в условиях стресса эндоплазматического ретикулума (ER) - в IEC приводит к стрессу ER и повреждению клеток Панета ( 58).Более того, недавнее исследование продемонстрировало, что стресс ER, индуцированный IECs-специфичной делецией Xbp1 , компенсируется аутофагическими ответами в клетках Панета. Однако при делеции гена, связанного с аутофагией, Atg16l1 или Atg7 в дополнение к Xbp1 развился тяжелый спонтанный CD-подобный трансмуральный илеит (59). Таким образом, как стресс ЭР, так и аутофагия, по-видимому, являются решающими регуляторными механизмами в кишечном гомеостазе, что еще больше подтверждает важность клеток Панета в воспалении кишечника, и это действительно подтверждается недавним исследованием Deuring et al.(60). В этом исследовании авторы показали, что пациенты с CD, гомозиготные или гетерозиготные по аллелю риска ATG16L1 , связаны со стрессом ER в клетках Панета (60).

Большое количество цитокинов млекопитающих модулируют внутриклеточную передачу сигналов, индуцируя путь митоген-активируемой протеинкиназы (61), а также киназу Януса / преобразователь сигнала и активатор пути транскрипции (STAT) (62). STAT - это факторы транскрипции, которые организуют соответствующий клеточный ответ через экспрессию целевого гена, а STAT1, STAT3 и STAT4 были описаны как гены восприимчивости, связанные с ВЗК (8).В частности, исследования на животных показали решающую роль интактного Stat3 в гомеостазе кишечника и его защитную роль, поскольку мыши с дефицитом IEC Stat3 очень восприимчивы к химически индуцированному колиту (63).

В целом, учитывая важность многих факторов транскрипции, молекул адгезии и иммунологических факторов в поддержании целостности эпителиального барьера и регуляции гомеостаза эпителиальных клеток, вполне вероятно, что тонкие дефекты функции или экспрессии эпителиальных генов могут способствовать Патогенез ВЗК.

Заключительные замечания и перспективы на будущее

Медицинское лечение ВЗК включает глюкокортикоиды, иммуномодуляторы (64) и биологические агенты против TNF-α (65, 66), а также ингибиторы других молекулярных путей (67). Эти препараты блокируют ключевые молекулы, которые участвуют в индукции и поддержании воспаления в нескольких сигнальных путях, каждый из которых имеет разный вклад. Однако ни одна лечебная стратегия не является лечебной или свободной от побочных эффектов. Следовательно, несмотря на возросшие знания о его патофизиологии и улучшения в медикаментозной терапии, около одной трети пациентов с ВЗК нуждаются в хирургическом вмешательстве из-за неадекватной реакции или неудачи лечения на обычную терапию.Таким образом, достижение заживления слизистой оболочки, предотвращение рецидивов заболевания и предотвращение осложнений являются одними из основных целей ведения пациентов с ВЗК (68–71). Поэтому вполне вероятно, что механизмы, которые вызывают воспаление слизистой оболочки, у разных пациентов различаются, и что воспалительные каскады намного сложнее, чем предполагалось изначально.

Принимая во внимание убедительные доказательства того, что IEC играют центральную роль в поддержании гомеостаза кишечника, а дисфункция кишечного эпителия связана с патогенезом IBD, потенциальные терапевтические средства на основе IEC останутся ключевой областью интереса для терапии IBD.Фактически, есть несколько указаний на то, что IEC играют центральную роль в ответе на TNF-α (72), и, что более важно, IEC являются мишенью для ингибиторов TNF-α (73, 74).

Из-за сложности передачи сигналов в кишечном эпителии монокультуры кишечных клеток до сих пор ограничивали их применимость в качестве моделирования заболеваний. Однако при надлежащих условиях культивирования первичные культуры IEC (органоиды) могут сохраняться в течение длительного времени in vitro и, следовательно, являются бесценным новым инструментом для исследований, имеющих большее физиологическое значение (75).В течение следующих нескольких лет дальнейшие исследования и углубленные знания о роли ИЭК при ВЗК, несомненно, будут способствовать лучшему пониманию патогенеза ВЗК и дадут больше информации о потенциале и эффективности терапевтических возможностей на основе ИЭК и их применении. .

Заявление о конфликте интересов

Автор заявляет, что исследование проводилось в отсутствие каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Список литературы

5. Franke A., McGovern DP, Barrett JC, Wang K, Radford-Smith GL, Ahmad T. и др. Полногеномный метаанализ увеличивает до 71 числа подтвержденных локусов восприимчивости к болезни Крона. Нат Генет (2010) 42 : 1118–25. DOI: 10,1038 / нг.717

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

6. Андерсон К.А., Бушер Дж., Лис К.В., Франке А., Д’Амато М., Тейлор К.Д. и др.Мета-анализ выявил 29 дополнительных локусов риска язвенного колита, увеличив количество подтвержденных ассоциаций до 47. Nat Genet (2011) 43 : 246–52. DOI: 10,1038 / нг.764

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

7. Хор Б., Гардет А., Ксавье Р. Дж. Генетика и патогенез воспалительного заболевания кишечника. Природа (2011) 474 : 307–17. DOI: 10.1038 / nature10209

CrossRef Полный текст

8.Jostins L, Ripke S, Weersma RK, Duerr RH, McGovern DP, Hui KY, et al. Взаимодействия микробов и хозяев сформировали генетическую архитектуру воспалительного заболевания кишечника. Природа (2012) 491 : 119–24. DOI: 10.1038 / природа11582

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

9. Авраам Ч., Чо Дж. Х. Воспалительное заболевание кишечника. N Engl J Med (2009) 361 : 2066–78. DOI: 10.1056 / NEJMra0804647

CrossRef Полный текст

10.Франк Д.Н., Робертсон К.Э., Хамм С.М., Кпаде З., Чжан Т., Чен Х. и др. Фенотип и генотип заболевания связаны со сдвигами в кишечной микробиоте при воспалительных заболеваниях кишечника. Воспаление кишечника (2011) 17 : 179–84. DOI: 10.1002 / ibd.21339

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

14. Костич А.Д., Ксавье Р.Дж., Геверс Д. Микробиом при воспалительном заболевании кишечника: текущее состояние и будущее. Гастроэнтерология (2014) 146 : 1489–99. DOI: 10.1053 / j.gastro.2014.02.009

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

17. Ной Т.К., Донахью Б., Шройер Н.Ф. Развитие и дифференциация кишечника. Exp Cell Res (2011) 317 : 2702–10. DOI: 10.1016 / j.yexcr.2011.09.006

CrossRef Полный текст

18.Dupaul-Chicoine J, Dagenais M, Saleh M. Перекрестное взаимодействие между кишечной микробиотой и врожденной иммунной системой в кишечном гомеостазе и воспалительном заболевании кишечника. Воспаление кишечника (2013) 19 : 2227–37. DOI: 10.1097 / MIB.0b013e31828dcac7

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

20. Ан Ш., Шах Ю. М., Иноуэ Дж, Моримура К., Ким И., Йим С. и др. Ядерный фактор гепатоцитов 4альфа в эпителиальных клетках кишечника защищает от воспалительного заболевания кишечника. Воспаление кишечника (2008) 14 : 908–20. DOI: 10.1002 / ibd.20413

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

21. Чжэн X, Цучия К., Окамото Р., Ивасаки М., Кано И., Сакамото Н. и др. Подавление экспрессии гена hath2, непосредственно регулируемое hes1 посредством передачи сигналов notch, связано с истощением бокаловидных клеток при язвенном колите. Воспаление кишечника (2011) 17 : 2251–60.DOI: 10.1002 / ibd.21611

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

22. Coskun M, Olsen AK, Holm TL, Kvist PH, Nielsen OH, Riis LB, et al. TNF-альфа-индуцированное подавление CDX2 подавляет экспрессию MEP1A при колите. Biochim Biophys Acta (2012) 1822 : 843–51. DOI: 10.1016 / j.bbadis.2012.01.012

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

23.Петерсон Л.В., Артис Д. Эпителиальные клетки кишечника: регуляторы барьерной функции и иммунного гомеостаза. Nat Rev Immunol (2014) 14 : 141–53. DOI: 10.1038 / nri3608

CrossRef Полный текст

24. Zeissig S, Bürgel N, Günzel D, Richter J, Mankertz J, Wahnschaffe U, et al. Изменения в экспрессии и распределении клаудина 2, 5 и 8 приводят к разрыву плотных контактов и дисфункции барьера при активной болезни Крона. Кишечник (2007) 56 : 61–72. DOI: 10.1136 / gut.2006.094375

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

25. Хеллер Ф., Флориан П., Боярски С., Рихтер Дж., Крист М., Хилленбранд Б. и др. Интерлейкин-13 является ключевым эффекторным цитокином Th3 при язвенном колите, который влияет на плотные соединения эпителия, апоптоз и восстановление клеток. Гастроэнтерология (2005) 129 : 550–64. DOI: 10.1016 / j.gastro.2005.05.002

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

26. Schmitz H, Barmeyer C, Fromm M, Runkel N, Foss HD, Bentzel CJ, et al. Измененная структура плотного соединения способствует нарушению барьерной функции эпителия при язвенном колите. Гастроэнтерология (1999) 116 : 301–9. DOI: 10.1016 / S0016-5085 (99) 70126-5

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

27.Марини М., Бамиас Дж., Ривера-Ньевес Дж., Москалюк К.А., Хоанг С.Б., Росс В.Г. и др. Нейтрализация TNF-альфа уменьшает тяжесть илеита Крона у мышей за счет отмены апоптоза кишечных эпителиальных клеток. Proc Natl Acad Sci U S A (2003) 100 : 8366–71. DOI: 10.1073 / pnas.1432897100

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

28. Су Л., Налле С.К., Шен Л., Тернер Э.С., Сингх Г., Брескин Л.А. и др.TNFR2 активирует КЛЦМ-зависимую дисрегуляцию плотных контактов, вызывая апоптоз-опосредованную потерю барьера и экспериментальный колит. Гастроэнтерология (2013) 145 : 407–15. DOI: 10.1053 / j.gastro.2013.04.011

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

29. Nava P, Koch S, Laukoetter MG, Lee WY, Kolegraff K, Capaldo CT, et al. Интерферон-гамма регулирует гомеостаз кишечного эпителия через сходящиеся пути передачи сигналов бета-катенина. Иммунитет (2010) 32 : 392–402. DOI: 10.1016 / j.immuni.2010.03.001

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

30. Mankertz J, Schulzke JD. Измененная проницаемость при воспалительном заболевании кишечника: патофизиология и клинические последствия. Curr Opin Gastroenterol (2007) 23 : 379–83. DOI: 10.1097 / MOG.0b013e32816aa392

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

31.Suenaert P, Bulteel V, Lemmens L, Noman M, Geypens B, Van Assche G и др. Лечение фактором некроза опухолей восстанавливает кишечный барьер при болезни Крона. Am J Gastroenterol (2002) 97 : 2000–4. DOI: 10.1111 / j.1572-0241.2002.05914.x

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

32. Тоедтер Г., Ли К., Саге С., Ма К., Марано С., Макоритто М. и др. Гены, связанные с кишечной проницаемостью при язвенном колите: изменения экспрессии после терапии инфликсимабом. Воспаление кишечника (2012) 18 : 1399–410. DOI: 10.1002 / ibd.22853

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

33. Pastorelli L, De Salvo C, Mercado JR, Vecchi M, Pizarro TT. Центральная роль эпителиального барьера кишечника в патогенезе хронического воспаления кишечника: уроки, извлеченные из животных моделей и генетики человека. Front Immunol (2013) 4 : 280. DOI: 10.3389 / fimmu.2013.00280

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

34. Писарро Т.Т., Пасторелли Л., Бамиас Дж., Гарг Р.Р., Рейтер Б.К., Меркадо Дж. Р. и др. Штамм мышей SAMP1 / YitFc: спонтанная модель илеита, подобного болезни Крона. Воспаление кишечника (2011) 17 : 2566–84. DOI: 10.1002 / ibd.21638

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

35.Сундберг Дж. П., Элсон СО, Бедиджиан Х, Биркенмайер Э. Спонтанный наследственный колит у нового субштамма мышей C3H / HeJ. Гастроэнтерология (1994) 107 : 1726–35.

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст

36. Ван дер Слуис М., Де Конинг Б.А., Де Брейн А.С., Велчич А., Мейеринк Дж. П., Ван Гудувер Дж. Б. и др. У мышей с дефицитом Muc2 спонтанно развивается колит, что указывает на то, что MUC2 имеет решающее значение для защиты толстой кишки. Гастроэнтерология (2006) 131 : 117–29.DOI: 10.1053 / j.gastro.2006.04.020

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

40. Ostaff MJ, Stange EF, Wehkamp J. Противомикробные пептиды и микробиота кишечника в гомеостазе и патологии. EMBO Mol Med (2013) 5 : 1465–83. DOI: 10.1002 / emmm.201201773

CrossRef Полный текст

41. Arijs I., De Hertogh G, Lemaire K, Quintens R, Van Lommel L, Van Steen K, et al.Экспрессия генов антимикробных пептидов в слизистой оболочке при воспалительном заболевании кишечника до и после первого лечения инфликсимабом. PLoS One (2009 г.) 4 : e7984. DOI: 10.1371 / journal.pone.0007984

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

42. Wehkamp J, Harder J, Weichenthal M, Mueller O, Herrlinger KR, Fellermann K, et al. Индуцируемые и конститутивные бета-дефенсины по-разному экспрессируются при болезни Крона и язвенном колите. Воспаление кишечника (2003) 9 : 215–23. DOI: 10.1097 / 00054725-200307000-00001

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

43. Wehkamp J, Schmid M, Fellermann K, Stange EF. Дефицит дефенсина, кишечные микробы и клинические фенотипы болезни Крона. J Leukoc Biol (2005) 77 : 460–5. DOI: 10.1189 / jlb.03

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

44.Mokry M, Middendorp S, Wiegerinck CL, Witte M, Teunissen H, Meddens CA и др. Многие локусы риска воспалительных заболеваний кишечника включают области, которые регулируют экспрессию генов в иммунных клетках и эпителии кишечника. Гастроэнтерология (2013) 146 : 1040–7. DOI: 10.1053 / j.gastro.2013.12.003

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

46. ​​Muise AM, Walters TD, Glowacka WK, Griffiths AM, Ngan BY, Lan H и др.Полиморфизм в E-кадгерине (CDh2) приводит к неправильной локализации цитоплазматического белка, который связан с болезнью Крона. Кишечник (2009) 58 : 1121–7. DOI: 10.1136 / gut.2008.175117

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

47. Банерджи С., Онеда Б., Яп Л.М., Джуэлл Д.П., Маттерс Г.Л., Фитцпатрик Л.Р. и др. Аллель MEP1A для меприна-металлопротеиназы является геном восприимчивости к воспалительному заболеванию кишечника. Иммунол слизистой оболочки (2009) 2 : 220–31. DOI: 10,1038 / миль 2009.3

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

48. Bertenshaw GP, Turk BE, Hubbard SJ, Matters GL, Bylander JE, Crisman JM, et al. Заметные различия между металлопротеазами меприн А и В в субстратной и пептидной специфичности. J Biol Chem (2001) 276 : 13248–55. DOI: 10.1074 / jbc.M011414200

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

49.Kruse MN, Becker C, Lottaz D, Köhler D, Yiallouros I., Krell HW, et al. Гомоолигомеры альфа и бета меприна человека: расщепление белков базальной мембраны и чувствительность к ингибиторам металлопротеаз. Biochem J (2004) 378 : 383–9. DOI: 10.1042 / BJ20031163

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

50. Бродер С., Беккер-Паули С. Металлопротеазы меприн альфа и меприн бета: уникальные ферменты при воспалении, нейродегенерации, раке и фиброзе. Biochem J (2013) 450 : 253–64. DOI: 10.1042 / BJ20121751

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

51. Бао Дж., Юра Р.Э., Маттерс Г.Л., Брэдли С.Г., Ши П., Тиан Ф. и др. Меприн А нарушает функцию эпителиального барьера, усиливает миграцию моноцитов и расщепляет белок плотных контактов окклюдин. Am J Physiol Renal Physiol (2013) 305 : F714–26. DOI: 10.1152 / ajprenal.00179.2012

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

52. Банерджи С., Джин Дж., Брэдли С.Г., Маттерс Г.Л., Гейли Р.Д., Крисман Дж. М. и др. Баланс меприна А и В у мышей влияет на прогрессирование экспериментального воспалительного заболевания кишечника. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol (2011) 300 : G273–82. DOI: 10.1152 / ajpgi.00504.2009

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

53.Travassos LH, Carneiro LA, Ramjeet M, Hussey S, Kim YG, Magalhães JG и др. Nod1 и Nod2 направляют аутофагию, рекрутируя ATG16L1 на плазматическую мембрану в месте проникновения бактерий. Nat Immunol (2010) 11 : 55–62. DOI: 10.1038 / ni.1823

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

54. Hoefkens E, Nys K, John JM, Van Steen K, Arijs I., Van der Goten J, et al. Генетическая ассоциация и функциональная роль аллелей риска болезни Крона, вовлеченных в микробное зондирование, аутофагию и стресс эндоплазматического ретикулума (ЭР). Аутофагия (2013) 9 : 2046–55. DOI: 10.4161 / auto.26337

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

55. Goto Y, Kiyono H. Эпителиальный барьер: интерфейс для перекрестной коммуникации между кишечной флорой и иммунной системой. Immunol Rev (2012) 245 : 147–63. DOI: 10.1111 / j.1600-065X.2011.01078.x

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

56.Cadwell K, Liu JY, Brown SL, Miyoshi H, Loh J, Lennerz JK и др. Ключевая роль аутофагии и гена аутофагии Atg16l1 в кишечных клетках Панета мыши и человека. Nature (2008) 456 : 259–63. DOI: 10.1038 / nature07416

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

57. Кобаяши К.С., Шамайяр М., Огура Ю., Хенегариу О., Инохара Н., Нуньес Г. и др. Nod2-зависимая регуляция врожденного и адаптивного иммунитета в кишечном тракте. Наука (2005) 307 : 731–4. DOI: 10.1126 / science.1104911

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

58. Kaser A, Lee AH, Franke A, Glickman JN, Zeissig S, Tilg H и др. XBP1 связывает стресс ER с воспалением кишечника и создает генетический риск воспалительного заболевания кишечника человека. Cell (2008) 134 : 743–56. DOI: 10.1016 / j.cell.2008.07.021

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

59.Adolph TE, Tomczak MF, Niederreiter L, Ko HJ, Böck J, Martinez-Naves E, et al. Клетки Панета как источник воспаления кишечника. Природа (2013) 503 : 272–6. DOI: 10.1038 / природа12599

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

60. Дойринг Дж. Дж., Фюлер Г. М., Константинов С. Р., Пеппеленбош М. П., Койперс Э. Дж., Де Хаар С. и др. Геномный стресс ATG16L1 с ограниченным аллелем ER-стресса клеток Панета при болезни Крона в состоянии покоя. Кишечник (2014) 63 : 1081–91. DOI: 10.1136 / gutjnl-2012-303527

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

62. Коскун М., Салем М., Педерсен Дж., Нильсен Огайо. Участие передачи сигналов JAK / STAT в патогенезе воспалительного заболевания кишечника. Pharmacol Res (2013) 76C : 1–8. DOI: 10.1016 / j.phrs.2013.06.007

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

63.Уилсон Т.А., Юрикова И., Коллинз М., Денсон Л.А. Удаление STAT3 эпителиальных клеток кишечника способствует активации STAT3 Т-лимфоцитов и хроническому колиту после острого повреждения декстраном сульфатом натрия у мышей. Воспаление кишечника (2013) 19 : 512–25. DOI: 10.1097 / MIB.0b013e31828028ad

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

64. Nielsen OH, Coskun M, Steenholdt C, Rogler G. Роль и достижения иммуномодуляторной терапии при воспалительном заболевании кишечника. Expert Rev Gastroenterol Hepatol (2014). DOI: 10.1586 / 17474124.2014.945914

CrossRef Полный текст

65. Nielsen OH, Ainsworth MA. Ингибиторы фактора некроза опухолей при воспалительном заболевании кишечника. N Engl J Med (2013) 369 : 754–62. DOI: 10.1056 / NEJMct1209614

CrossRef Полный текст

66. Нильсен ОХ, Эйнсворт Массачусетс. Какие биологические агенты наиболее подходят для лечения язвенного колита? Ann Intern Med (2014) 160 : 733–4.DOI: 10.7326 / M14-0605

CrossRef Полный текст

67. Педерсен Дж., Коскун М., Сендергаард С., Салем М., Нильсен, Огайо. Воспалительные пути, важные для лечения воспалительного заболевания кишечника. World J Gastroenterol (2014) 20 : 64–77. DOI: 10.3748 / wjg.v20.i1.64

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

68. Зейделин Дж. Б., Коскун М., Нильсен, Огайо.Заживление слизистой оболочки при язвенном колите: патофизиология и фармакология. Adv Clin Chem (2013) 59 : 101–23. DOI: 10.1016 / B978-0-12-405211-6.00004-8

CrossRef Полный текст

71. Вон Б.П., Шах С., Чейфец А.С. Роль заживления слизистой оболочки в лечении пациентов с воспалительным заболеванием кишечника. Curr Treat Options Gastroenterol (2014) 12 : 103–17. DOI: 10.1007 / s11938-013-0008-1

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

72.Бамиас Г., Дахман М.И., Арсено К.О., Гуанзон М., Груска Д., Писарро Т.Т. и др. Специфическая в кишечнике сверхэкспрессия TNF-альфа вызывает у мышей илеит Крона. PLoS One (2013) 8 : e72594. DOI: 10.1371 / journal.pone.0072594

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

73. Hassan C, Ierardi E, Burattini O, De Francesco V, Zullo A, Stoppino G, et al. Снижение уровня альфа-фактора некроза опухоли происходит параллельно с регрессией воспаления у пациентов с язвенным колитом, получавших инфликсимаб. Dig Liver Dis (2007) 39 : 811–7. DOI: 10.1016 / j.dld.2007.06.003

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

74. Фишер А., Глут М., Папе У. Ф., Виденманн Б., Тьюринг Ф., Баумгарт, округ Колумбия. Адалимумаб предотвращает дисфункцию барьера и противодействует различным эффектам TNF на белки плотных контактов и сигнальные пути в эпителиальных клетках кишечника. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol (2013) 304 : G970–9.DOI: 10.1152 / ajpgi.00183.2012

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

75. Сато Т., Штанге Д.Е., Ферранте М., Фриз Р.Г., Ван Эс Дж. Х., Ван ден Бринк С. и др. Долгосрочное распространение эпителиальных органоидов из толстой кишки, аденомы, аденокарциномы и эпителия Барретта человека. Гастроэнтерология (2011) 141 : 1762–72. DOI: 10.1053 / j.gastro.2011.07.050

Pubmed Аннотация | Pubmed Полный текст | CrossRef Полный текст

.

Влияние кишечных микробов на нишу стволовых клеток кишечника млекопитающего поведение. Растет понимание роли микробиоты кишечника в регулировании пролиферации и дифференцировки кишечника, а также других аспектов физиологии кишечника.В этом обзоре мы оцениваем различные роли известных нишевых клеток в ответе на микробиоту кишечника и поддержании IESC. Кроме того, мы обсуждаем потенциальные механизмы, с помощью которых микробиота может оказывать свое влияние на клетки ниши и, возможно, непосредственно на IESC. Наконец, мы представляем обзор преимуществ и ограничений доступных инструментов для изучения взаимодействия нишевых микробов и даем наши рекомендации относительно их использования и стандартизации. Изучение взаимодействий хозяина-микроба в кишечнике - быстрорастущая область, и ниша IESC находится на переднем крае активности микробов-хозяев для контроля всасывания питательных веществ, эндокринной передачи сигналов, энергетического гомеостаза, иммунного ответа и системного здоровья.

1. Введение

Желудочно-кишечный тракт (ЖКТ) является основным местом всасывания и переваривания питательных веществ, барьером для вредных токсинов и патогенов, а также крупнейшим эндокринным органом тела, участвующим в поддержании метаболического гомеостаза. Кишечный эпителий представляет собой самый внутренний монослой клеток желудочно-кишечного тракта, который непосредственно взаимодействует с просветом кишечника и составляет

.

Смотрите также

MAXCACHE: 0.84MB/0.00054 sec