Загадка нижней лимфоидной ткани, ассоциированной с кишечником

Размещено на http://www.allbest.ru/

Загадка нижней лимфоидной ткани, ассоциированной с кишечником

РЕЗЮМЕ

Парнокопытные имеют GALT, который появляется у плода и находится в самом конце подвздошной кишки. Это IPP в основном содержат В-клеток и инволюции (развертки) , в начале постнатальной жизни. Кролики имеют столь же расположенный лимфоидной орган, называемый «sacculus rotundus». Исследования, проведенные на овцах и кроликах привели к концепции, что ниже Толстый кишечник GALT представляет первичную лимфоидную ткань для В-клеток и необходим для нормального развития В-клеток, аналогичных синовиальной сумки Фабрициуса. Этот обзор прослеживает историю наблюдений и теорий, которые привели к существующей концепции о роли нижнего GALT. Мы затем просмотрели последние данные из поросят с удаленными АРР, которые бросает вызов концепции, что ИПП начальной В-клеток лимфоидной ткани и парнокопытные и кролики являются членами GALT группы в том же контексте, что и курицы. Устранение IPP в качестве основного лимфоидной ткани для В-клеток приводит к предположению, что IPP действует в качестве первого ответчика слизистой лимфоидной ткани.

Введение

Ученые сталкиваются с непростой задачей дистилляции огромного объема информации в полезные понятия. В этом перегоночном процессе , определения и понятия, часто возникают из удивительно малого количества работы, проделанной в небольшом количестве взаимосвязанных исследователей. Понятия, которые возникают в этой манере часто требуют большего внимания, чем те, что возникают, когда сотни исследователей сосредотачиваются на теме. Когда эмпирические данные для «не-мыши, нечеловеческих» видов ограничены, он может даже стимулировать экстраполяцию исследований на мышах и людях. Например, слишком часто предполагается, что IgG1 у мышей, людей и других видов гомологичны подклассу IgG и, следовательно, должны иметь ту же самую функцию. Как IgG подклассов диверсифицированной после циации, одноименной подгруппы не являются генетическими гомологами, и поэтому могут иметь различные биологические активности.Та же проблема относится к экстраполяции в отношении развития В-клеток.

В этом обзоре мы проследили историю понятия лимфоидной первичной В-клеточной ткани, в том числе идеи, что высшие позвоночные могут быть разделены на БМ и GalT группы [1] (рисунок 1). При рассмотрении этого вопроса, обсуждаются такие термины, как "развитие В-клеток лимфоидной ткани , первичной лимфоидной ткани, репертуар развития, и GALT", так как они могут иметь различные значения среди исследователей. В то время как создание концепций предназначены для упрощения сложных ситуаций, существует опасность, что выводы будут тянуться в сторону гомологии (комки), не диверсификация (разветвители). Комкование может затушевать важные различия, в то время как расщепление может производить так много исключений, что единую концепцию трудно развить; "Расщеплению" часто не рады в учебниках. Целью данного обзора является: разобраться в информации, касающейся "GALT группы" видов и разработать более точную концепцию о роли задней кишки GALT у млекопитающих.

1. Категории лимфоидной ткани

1.1 Определение первичной лимфоидной ткани в сравнении со вторичной

лимфоидная ткань кишечник

Тимус и костный мозг заработали статус первичной лимфоидной ткани у млекопитающих, так как их удаление принесло такой результат как дефицит Т-клеток и В-клеток. У мышей, уничтожение костного мозга излучением оказывает дефицит В-клеток у животных, аналогичному эффекту тимэктомии на развитие Т-клеток и эмбриональной сэктомии обременены куры. Это последнее открытие было с работы Брюса Глик, на молодой птице, ученого в Университете штата Огайо, и его коллеги [2]. Глик и др. обычно удаляют небольшое количество кишки у кур, называется Бурса Фабрициуса, в надежде, что она сыграла важную роль в развитии, возможно, как часть эндокринной системы. Тем не менее, было путаница среди экспериментальных кур, и сумки был отстранены от кур, которые использовались в Timothy Changом, аспирантом, вырабатывающие антитела. Как работа продолжалась, эти куры не в состоянии были сделать какие-либо антитела. Хирургическая операция по удалению вилочковой железы производит дефицит Т-клеток, в процедуру, которая, как было показано, используется чтобы произвести тот же результат у млекопитающих. Таким образом, бурсэктомия и тимэктомия объединяются для получения B и Т-клеток кур с дефицитом, и концепция выяснилось, что эти два органа были первичной лимфоидной ткани для В-клеток и Т-клеток, соответственно, у цыпленка. Основываясь на своем задней кишки месте, сумки Фабрициуса может претендовать на титул первого задней кишки GALT.

Лимфоциты, которые эмигрировали из первичной лимфоидной ткани были подготовлены заниматься антигеном в вторичных лимфоидных тканях, таких как селезенка, периферические лимфоузлы, JPP, и БАЛТ, в дыхательных путях. В этих тканях, популяции В-клеток клонированных расширяют и одновременно делают разнообразнее свой BCR репертуар антиген-зависимым способом. События, наблюдающиеся в сумке(бурсе) и в тимусе (первичные лимфоидные ткани) в целом согласны происходить независимо от окружающей среды антигена.

Характеризуя и опредяя системы органов и дистилляции информацию на управляемые понятия являются целями науки, но некоторые понятия не могут быть определены так окончательно; определение первичной и вторичной лимфоидной ткани может быть одним из них. Например, B-клетки покидают ткани первичных В-клеток, далее диверсифицируются, и расширяют свой репертуар в средней лимфоидной ткани в ответ на антиген; это не считается применимым для Т-клеток. Кроме того, вилочковая железа это сайт лимфогенеза и диверсификации антиген-независимого репертуара. В то время как куриная сумка не удовлетворяет первой особенности , но действительно удовлетворяет второй. Таким образом, параметрам для определения первичных лимфоидных тканей нужна регулировка или дополнительные разъяснения.

Другие термины, которые были использованы, чтобы отличить первичные от вторичных лимфоидных тканей включают "Т- и В-клеточное техническое обслуживание" и "антиген зависимость". Даже если лимфогенез Т и В-клеток начинается до миграции в тимусе и бурсе, соответственно, и если уровень Т и В-клеток не может быть сохранен без этих органов, они по-прежнему сохраняют свою ранг первичных органов .Вопрос событиях развития лимфоцитов в первичной лимфоидной ткани, взависимости от окружающей среды антигена был спорным. Большинство согласится с тем, что в Бурсе и тимуса, эти события являются антиген-независимыми. Антиген независимость в данном контексте относится только к окружающему антигену, а не к самому антигену. Аналогично при полетах , пилоты должны определить, какие инструменты являются первичными, а какие второстепенны для успешного полета.

1.2 Поиск бурсы млекопитающих Фабрициуса

После работы Глик и др. [2] В 1956 году многих исследователей искали у млекопитающих гомологов задней кишки. Роберт Брайтенбах определили адекватно расположенный орган в землеройке, и поскольку землеройки являются относительно примитивными , в плацентарных млекопитающих , это было привлекательным наблюдениес. К сожалению, это исследование никогда не преследовали на клеточном / молекулярном уровне. Из-за своей потенциальной ценности в трансляционной медицины, например, в случае гаммаглобулинемии , Даниэль Перей, Макс Купер, и другие в лаборатории Роберта Добра, которые ранее изучали роль куриной бурсы и тимуса , стремился определить бурсу млекопитающих путем удаления всех идентифицируемых лимфоидных ткани из желудочно-кишечного тракта кролика (обзор в [3]). Этот проект не был так прост, как бурсэктомия у кур и привело к неоднозначным выводам. Между тем, Осмонд и Эверетт [4], Райзер и Vassalli [5], и Оуэн и другие [6] представили доказательства, что "Бурса" у грызунов и человека, на самом деле не в кишке, но, скорее, в Костном Мозгу.

1.3 Базельский институт: Центр исследований развития В-клеток

Как было ясно, что мышиный и человеческий Костный мозг и бурса курицы подходят под определение первичной лимфоидной ткани В-клетки , акцент сместился к пониманию молекулярных и клеточных событий, которые произошли в этих органах и в их млекопитающих двойниках(коллегах) . Клаудия-Агнес Рейно, Жан-Клод Уэйлл, и его коллеги [7], работающие в Базельском институте, и Крейг Томпсон и его коллеги [8] в Чикаго были первооткрывателями сюжетной линии для куриной бурсы. Базельский институт стал мозговым центром развития В-клеток с наличием такой знати как Блес Фрица Мелчерз, Тони Ролинк Нильс Джерне, Бенвенуто Пернис, и Сусумо Тонегава. Посещяющие ученые, без сомнения, были под влиянием этой богатой среды и включены Рейно, Вайль,Камбиер, Осмонд, Найт, Дюпаскье, Юлий, Фазекас, Моррис, Миясака, Рейнольдс и многие другие. Началом обсуждения IPP был визит Беда Моррис из Австралии и Джон Рейнольдс из Канады, работа Ричарде Биннсом на Бабрахэме и анатомические экспертизы Рейнхорд Пабста в Ганновере. Можно предположить, что эти исследователи были под влиянием работы Рейно, Вайль и коллег бурсы курицы. В результате, Рейнольдс и Моррис [9] опубликовали знаковый документ, предлагающий, что IPP овец были сумки млекопитающих этого вида, и лабораторией Кэтрин Найт хотела бы начать сосредотачиваться на кроликах GALT, значительно расширяя работу Купер и Перей. Исследования с целью проверки гипотезы, предложенный для овец IPP продвинулись вперед в работе с изображением Рейнольдс, Хайн, Грибель, и других [10-12]. Видимо под влиянием исследований которые делаются на овцах в Базеле, Рейно и Вайля [13, 14] вступил в спор с серией исследований, которые продлили гипотезу Reynold-Моррис [9].

2. GALT овец и свиней

2.1 Анатомия и онтогенез

Кишечная анатомия свиней и анатомические разграничения IPP и JPP описаны (рис. 2,).JPP появляются как изолированные фолликулы и идентичны по внешнему виду патчам Пейера мышей, людей и кроликов, развитие которого в значительной степени зависит от колонизации кишечника [15, 16]. В отличие от этого, ИПП являются полностью сформированная , непрерывная цепь фолликулов в DG70 в свиней, и в DG110 у овец, которые проход 2 м проксимально переходу подвздошной-слепой кишки (см. 2а).Гистология двух очень похожа, с M-клеточно-подобным эпителием, отделяющих фолликул от просвета [17] (см. 2В). В общем, ИПП развивается через несколько недель после рождения [9, 18] и, по меньшей мере у свиней, по-видимому, отделяется и изменяет их структуру, чтобы напомнить JPP.

2.2 Распределение лимфоцитов и торговля в IPP и JPP

Биннс и его коллеги [19] применили в естественных условиях флуоресцентно-меточный метод и другие процедуры для отслеживания иммиграции / эмиграции лимфоцитов у свиней. Эти исследования показывают плохое кровообращение лимфоцитов в IPP по сравнению с JPP. Когда лимфоциты были характеризированы, IPP ,было установлено, содержат только очень небольшую часть Т-клеток по сравнению с JPP [18, 20]. Грибель и другие [10] обнаружили аналогичную картину в овцах. Таким образом, нет ничего удивительного в том, что большинство лимфоцитов, выходящие из ИПП были В-клетки по сравнению с JPP [12].

2.3 Клеточные и молекулярные события в овечьей IPP

Костный мозг мыши и куриная бурса- это сайты быстрой пролиферации и апоптоза. Рейнольдс и Моррис [9] описал овец IPP как место очень активного лимфопоэза но не делал различия между распространением и лимфогенезом. Рейнод и его коллеги [7] описали его как место очень активного диверсификация, похожий на то, что они наблюдали в куриной бурсе. Рейнольдс [21] описал обширную гибель клеток у овец IPP, которая напоминает, увиденное в куриной бурсе и Костном мозгу [22]. Это было также замечено у свиней [23].

Дело в том, что больше чем 90% светлых цепей у овцы ??, комбинируется с работой Рейно и коллег кур, может объяснить, почему ?? диверсификация была выбран для исследований в JPP у овец [13, 24]. Они пришли к выводу, что репертуарная диверсификация была антиген-независимой (как у курицы), но была результатом нешаблонной SHM, a не генной конверсии [14]. Тем не менее, эта интерпретация никогда не был убедительной и был вновь осмотрена Рейнольдсом и его коллегами [25]. Это, тем не менее удивительно, что с объемом передовых исследованиях по В-клеткам и развития репертуара антител в Базельском институте в течение периода, в котором история IPP овец разворачивалась, исследования не предпринимали : (1) определить, является ли лифогенез В-клеток событием в IPP, также как поиск суррогатной светлой цепи предварительной BCR или для сигнала совместных кругов , (2) исследование репертуара тяжелой цепи диверсификации, учитывая, что очень мало развития реперутаров происходит в легких цепей по сравнению с тяжелой цепи локуса [26-28], и (3) картирование локуса чтобы проверить, было ли изменение в репертуаре на самом деле результатомSHM или результатом комбинаторного разнообразия в локуса. Gerber и др. [29] убрали 1-2 м от подвздошной кишки овец , который содержал IPP, производящий частичный дефицит B клеток [29], но не имел никакого влияния на сывороточные уровни иммуноглобулинов [30]. При такой неоднозначности и его концептуальной значимости, это удивительно, что такие эксперименты не повторялись перед еще 10ю статьями, через 20 лет будут опубликованы исследования не ставящие под сомнение предыдущие исследования, поддерживающие гипотезу Рейнольдса Моррис.

У кроликапозиция, оккупированная IPP овцы оккупированна Саккулюсом Ротундусом[ 31]. Этот орган является более надежным, чем ИПП парнокопытных и упакован с большим количеством лимфоидных фолликулов [32]. У кролика рядом лежит слепая кишка и ее советчик,аппендикс , который содержит обилие лимфоидных фолликулов. До колонизации, эти лимфоидные ткани не развиваются. Через два дня после рождения в условно-выращенных кроликах, иммиграция В-клеток из селезенки и костного мозга к аппендиксу и саккулюсу ротундусу начинается и продолжается в течение 1-2 недель, прежде снижения [32, 33] Эти В-клетки затем образуют сети с фолликулярные DCs [34]. Это аналогично фабрициевой сумки, за исключением того, что начинается после рождения.Аналогичное мероприятие посева происходит в жизни плода у поросят и ягнят.

2.4 Роль GALT в кроличьей иммунной реакции

Команда Миннесота, во главе с Робертом Гудом, провели целый ряд хирургических и рентгеновские процедуры на кроликах в попытке определить является кроличий GALT Бурсой млекопитающих. В некоторых случаях, аппендэктомии была сделана при рождении, с последующим удалением саккулюса ротундуса , и столько пейеровых бляшек, сколько было макроскопически видно через 8-18 дней [31]. В других исследованиях, GALT удаляли на 4 месяце жизни [35]. Все эти процедуры уменьшали иммунный ответ к Бруцелле Абортусу, сальмонелле брюшного тифа и крупного рогатого скота ?? глобулина [31, 35] и снижение сывороточного IgG и уровня IgM от одной трети до половины, но спленэктомия не имели никакого эффекта, поддерживающий наблюдение, что Аппендикс был важен для иммуного ответа кролика[36]. Когда эти «GALT-резекцированые Кролики" выращивают обычно, они уступили в 100 дней; выживание было улучшено незначительно у животных, которые только испытали аппендэктомию. К сожалению, ни одно из животных не были выращены в стерильности, и причина смерти не сообщалась, так что эффект окружающей среды по сравнению с внутренними факторами, не может быть отделен. В исследованиях по этой группе, общая нарушение ответственности и разрушения В-клеточного отсека также требовали Сублетальные рентгеновского облучения. Интересно, что эти исследователи сообщили, что удаление у кролика GALT отменили первичный гуморальный ответ, но не вторичные ответы. Они расценили это явление означает, что первичный ответ на бруцеллу Абортус был GALT-зависимыми, но В-клетки, которые развивались в GALT до его удаления теперь были резидентыми В-клетками в средней лимфоидной ткани и имели потенциал для анамнестического ответа. Это, кажется, привели этих исследователей к мнению, что кроличий GALT был первичной лимфоидной тканью для В-клеток, усиливая концепцию, что это было Бурса млекопитающих [35]. Тем не менее, исследования, проведенные Робертом Гудом и его коллегами не сделал никаких заявлений, что лимфогенезис В-клеток происходят в кроличьем GALT-е. Они выразили мнение, что В-клетки производят в других местах и иммигрируют в GALT, где они созрели до уровня иммунологической реактивности; это было подтверждено всех последующих исследованиях кроличьего GALT-а [32], а также те, в куриной бурсой (рис. 1). Более поздние исследования показали, что хирургическим путем, подготовленные «GALT-не имеющие» кролики имели нарушение диверсификации репертуара [40]. Тем не менее, нарушение диверсификация только временно, и ни исходные, ни самые последние хирургические исследования резекции у кроликов были способны устранить отсеки В-клеток , как эмбриональная бурсэктомия у цыпленка.

2.5 Развитие GALT зависит от колонизации

Исследования, проведенные в Институте микробиологии, теперь уже в Чехии, сыграли важную роль в показывая, что постнатальное развитие кролика GALT зависит от колонизации желудочно-кишечного тракта. Исследования, проведенные на стерильных кроликах [41-44], позволили, впервые, сравнить развитие В-клеток в зародыше, свободного по сравнению с обычными кроликами. Эти исследования ясно показали, что колонизация кишечника является ключевым фактором, движущим дальнейшее расширение В-клеток в приложении и саккулюса Rotundus. Эти ранние исследования были подтверждены позже в обширной работе исследовательских команд Найт и Маг [45, 46]. Разработка кролика GALT включает в себя пролиферацию и развитие репертуар SHM [40, 47] и соматической конверсии генов [48, 49].Механизм этой зависимости не был решен однозначно, хотя бактериальные PAMPs, которые были показаны, чтобы иметь такой же эффект, как в колонизации изолирующих поросят [50], являются одной из возможностей. В качестве альтернативы, некоторые бактериальные или даже внутренние суперантигены В-клеток может быть вовлечен [51]. Обширные исследования, демонстрирующие важность колонизации были сделаны на мышах и рассматриваются в других местах [52].

3. Хирургические и молекулярные исследования свиного GALT

3.1 Гомологии IPP овец и свиней

Фиг.2А показывает распределение основных лимфоидных тканей, связанных с желудочно-кишечным трактом свиней. Так как овцы -жвачные животные, их желудочно-кишечный тракт сильно отличается, от животных с однокамерным желудком, но, тем не менее, делятся с свиньей непрерывным IPP на терминальном конце подвздошной кишки. Возможно, это особенность всех парнокопытных, но широко распространенные данные не доступны. Как обсуждалось ниже, IPP развивается в течение внутриутробной жизни у обоих видов, содержат около 90% В-клеток, и инволюции в послеродовом периоде. По этой причине и поскольку оба парнокопытные, мы рассмотрим IPP как гомологичные структуры у овец и свиней.

3.2 Поросенок-модель для исследований ИПП

Решении вопросов, касающийся млекопитающего эквивалента к куриной бурсе требует использования управляемой системы при переходе от плода к постнатальной жизни, что может контролировать влияние различных факторов внешней среды после родов. У поросят и ягнят, нет никакой передачи трансплацентарных иммуноглобулинов и других белков [53, 54]. Кроме того, потомство выводковое и, следовательно, может быть воспитано отдельно от своих биологических матерей.

Весь помет поросят может быть восстановлен кесаревом и выращенные в изолирующих единицах или в специфических патоген-свободных свиноматках(?). В этой среде, большинство экологических воздействий можно управлять с помощью экспериментатора [55, 56]. Этот процесс является гораздо более громоздким с ягнятами, в связи с их размерами и их пищевой зависимости как жвачных животных и, как обычно есть только 1-3 потомства, что не делает их адекватной экспериментальной группы.

Учитывая общность ИПП, модель поросенка более эффективно и было использовано в ряде лабораторий, в то время как аналогичное использование ягнят редко. Поросята, восстановленные кесаревом могут поддерживаться 5-8 недель в изоляторах;длина зависит от того, используются ли обычные европейские свиньи, или используются поросят [56, 57]. Так как свиньи жвачные, их послеродовые требования просты, и они могут быть выращены на формулах человеческих младенцев. Хирургия может быть сделано как на плоду так и на новорожденных поросятах с использованием изоляторов, предназначенных изначально для недоношенных детей [58]; это может быть жестко с ягненками. Хирургические исследования неинфицированных ягнят не сообщались.Полезной особенностью модели поросят является «дружественное использование " тяжелой и легкой цепи преиммунного репертуара. Свинья использует семь VH генов, два разнообразия генов тяжелых цепей и один соединяющий ген тяжелыми цепи для генерации 95% от их преиммунного репертуара [59, 60]. Это упрощает процесс мониторинга диверсификации репертуара тяжелой цепи репертуаре на плода и новорожденного жизни, в результате развития RDI, что: (1) рассматривает изменения в относительной использование VH генов и (2) степень SHM [61, 62]. Мониторинг репертуара легкой цепи также упрощается, так как два Vк гена и один Jк составляют 80% от к репертуара, и ген счет три V?? и один J?? для более 70% от ?? репертуара [28, 63] , В сочетании с исследованиями на одной совместной окружности, сайты-клеток лимфогенезиса могут быть определены [64]. В целом, поросенок, возможно, обеспечивает гораздо более управляемую модель для решения вопросов, касающихся иммунитетного онтогенеза, в том числе роли ИПП, у кроликов и овец.

В-клетки не специализироваться в ИПП плода и неинфицированных поросят

ИПП характеризуются преобладанием В-клеток у всех видов, которые обладают IPP, таких как овцы [10, 65], свиньи [18, 66, 67], телят [68], коз [69], и олень [70]. Тем не менее, это доминирование В-клеток в IPP основан на данных из обычных животных (взрослого типа распределения лимфоцитов), и это отличается от распределения лимфоцитов во время внутриутробной жизни (плода типа распределения лимфоцитов), где также есть другие виды лимфоцитов [10, 66].Плодный тип распределения лимфоцитов может быть четко продлен в стерильных животных, которые не имеют доступа к колонизации бактерий [67]. Анализ новорожденных свиней показывает, что каждый фолликул содержит ИПП 1-3 длину CDR3, предполагая, что каждый фолликул питает олигоклональное или моноклональное население В-клеток (фиг. 2С).Линейный анализ EAGE показали, что В-клетки, экспрессирующие определенный ген VH, например, VHB (IGHV12), пролиферируют с помощью нескольких поколений, в течение которых ген разнообразит от SHM [55, 57]. Это и те открытия , суммированы на фиг. Aпоказать низкую частоту SHM (??10 мутации / Kb) у плода поросят [28, 59 - 62], который продолжается в той же скоростью поддерживается у неинфицированных порося в течение 5 недель [59].Спектратипичный профиль для IgM и IgA у плодного IPP появляется отобранный и Gaussian, тогда как для IgG3 показывает некоторые выборы клонов . Это согласуется с ограниченной степенью диверсификации репертуара (низких значений RDI) у плода и у стерильных поросят по сравнению с коллективно-изолированными поросятами, подвергшихся воздействию окружающей среды антигена (рис. 3В). Эти результаты показывают, что в фетальных или стерильных поросят, нет никаких доказательств того, репертуар диверсификации антиген-независимой или SHM, как сообщалось для ягнят Рейном и его коллегами [13, 14].

3.3 Адаптивные реакции в IPP требующий окружающий антиген

Плодный тип распределения лимфоцитов в ИПП найден в эмбриональных и стерильных поросятах преобразуется в шаблон характеристикой адаптивного иммунитета после колонизации, т.е. взрослых тип распределения лимфоцитов [67] (рис. 4). Колонизация с доброкачественной E.coli, может привести к этому, но изменение является более выраженным с помощью смеси 10 синантропных бактериальных штаммов или полностью сформированной сложной колонизации [67] (рис. 4, а).Переход от плода к адаптивного типа распределения лимфоцитов следующей колонизации указывает, что события в IPP являются адаптивными и происходят антиген-зависимым способом. Это видно и по изменению в распределении изотипа ; В-клетки плода и / или новорожденного IPP являются более 90% IgM+;Небольшое количество IgG транскрибируется в более чем 50%, состоит из IgG3 (фиг. 5А). После колонизации, IgA и IgG популяции расширяется (рис. 5B), а транскрипция IgG3 падает с более 50% до 5% [17, 28] (рис. 5А).Увеличение IgA+ коммутируемым В-клеток [67] также сопровождается увеличением доли активированного и эффекторной стадии лимфоциты, такие как CD2??CD21?? В-клеток [71] (рис. 4б), CD2??CD8?? ???? Т-клеток [72-75], и CD4??CD8?? ???? Т-клеток [37, 38] (рис. 4C). Все эти изменения характерны для вторичных лимфоидных тканей. В соответствии с этой тенденцией является приближенным увеличение в десять раз диверсификации репертуара антител в ИПП и в другой лимфоидной ткани (фиг. 3B), а частота увеличивается СТМ три-пять раз ниже колонизации (рис. 3А).Увеличение в репертуаре диверсификация (рис. 3В) проходит параллельно спектратипичному шаблон, который показывает клонов выбор в инфицированных вирусом поросят [76].

3.4 IPP не является необходимым для развития В-клеток или развития (технического обслуживания)

Определение первичных В-клеток лимфоидной ткани, как уже говорилось выше, предполагает, что удаление такой ткани должны привести к: (1) недостатку В-клеток и Ig, (2) неспособности поддерживать уровень В-клеток, и (3) подавление антителному репертуару развития. Рис.6 показывает, что резекция ИПП не влияют на кинетику падения периферических В-клеток, частоту лимфоцитов в лимфоидной ткани различной (рис. 7), или фенотипу В-клеток [67]. Кроме того, частота IgM-, IgG-и IgA-содержащих В-клеток в MLNs не была затронута, за исключением того, что IgG+ В-клетки была чаще у поросят с удаленной IPP [77]. Это согласуется с увеличением сывороточного IgG, которые мы считаем результатом воспалительной реакции после хирургического манипуляции [77]. Резекция не изменяет уровни Ig в BAL, слюне, и в промывание кишечника [77]. Таким образом, IPP свиней не являются существенным источником В-клеток и не требуются для поддержания В-клеток, системном уровнях Ig, или на слизистой сайтов. Кроме того, удаление не мешает репертуару диверсификации антител в MLNs, TBLNs и селезенке (рис. 8). IPP также не сайт-клетоклимфогенеза, поскольку население B клеточной линии в IPP не похоже на развивающихся клеточных линейных В клеток в костном мозгу [67], и сигнал совместного круга отсутствует [64, 77]. С другой стороны, костным мозгом было показано, что они в полной мере способны на лимфогенез В-клеток и остается активным по крайней мере, за тот же период времени, какой предположили для IPP [39, 64, 78-80].

3.5 В-клеточные подмножества и альтернативных места развития В-клеток

Обсуждение первичной В-клеточной лимфоидной ткани и бурсальных эквивалентов должны также рассмотреть подмножество многообразия. У мышей, людей и нескольких других видов,признаются две субпопуляции В-клеток. У мышей, В-1 клетки экспрессируют высокие уровни CD5, тогда как B-2 или так называемые обычные В-клетки или CD5?? CD5lo [81].В-1 подмножество также характеризуются как имеющие ограниченный и недиферсифицированный репертуар и производят с низким сродством, полиреактивного IgM [82]. Кроме того, В-1 клетки это IgD?? / IgDlo. Большинство считают, что B-1 и B-2 клетки возникают из отдельных линий; В-1 клетки возникают из брюшины, в то время как В-2 клетки возникают из костного мозга [83]. У мышей, В-1 клетки преобладают в брюшной полости, но содержат менее 5% от селезенки и крови В-клеток [84]. У людей, до 30% В-клеток в крови или периферийных лимфоузлов являются CD5hi. В видах GalT , таких как кролики и куры, почти все клетки B являются CD5hi; то есть, теоретически, все они B-1 клетки [85, 86]. У свиней и жвачных животных, количество В-клеток CD5hi аналогична, что и у людей [87]. Но, у крупного рогатого скота, похоже, не выражены IgD, но у генома кроликов и кур не хватает IgD [32, 88, 89]. Лимфогенез В-1 клеток является определяющим; т.е. уровни В-клеток поддерживаются митотической пролиферации, в отличие от обычных В-клеток, которые производятся непрерывно в течение всей жизни Костного мозга [90]. Интересно, что В-клетки лимфогенеза у кроличьего костного мозга ослабевает в течение нескольких месяцев [91], и аналогичное убывание происходит у свиней, так как измеряется по исчезновению сигнала совместных кругах [64]. Лимфогенез В-клеток у кур также определен [92].

Эти корреляционные замечания, касающиеся В-клеток подмножества среди различных видов GalTа может привести одно положение, что нижняя часть кишки GALT является первичной лимфоидной тканью для B-1 клеток и что после резекции GALT , самообновление характерное для B-1 клеток позволяет восстановить уровни В-клеток . Возможно, это объясняет, почему после нижней части кишечника GALT резекции, В-клеток и уровни Ig остались без изменения, или незначительно ниже [29, 30, 35, 40, 67, 77]. В оригинальных исследованиях Купера и др. [31] и его повтора 30 лет спустя [40], оба следственные группы считали, что непринятие мер по ликвидации отсека B клеток был полностью результатом клеток, которые пошли непосредственно на костный мозг и другие периферические лимфоидные ткани, где они распространились и заселили хозяина , Они могут также включать в себя долгоживущие клетки плазмы, описанные Ахмедом и коллегами [93]. Другое объяснение состоит в том, что остатки GALT могут выжить, восстановить, и компенсировать его снятие, в качестве замены В-клеток у детей после удаления костного мозга может произойти через 3-6 недель [94]. У поросят удаленной IPP, замена не объяснить отсутствие влияния на Ig и B уровнях клеток, так как нет никаких доказательств того, что начальное истощение сопровождается отскоком(рис. 6) [66, 76], как показано на кролики [40].

Определение того, какие подмножества восстанавливает уровни В-клеток после резекция сопряжено с трудностями. Во-первых, CD5 не может быть надежным показателем B-1 клеток, а некоторые цитокины могут регулировать до CD5 выражение обычных В-клеток [95]. У свиней, выражение CD5 не коррелирует с различием между B-1 и B 2-клеток в зависимости от степени диверсификации репертуара [96]. Однако этот вывод является ошибочным, так как разница в Vн использования один малый параметр для диверсификации репертуара свиней, потому что Vн использование не изменится, даже в сильно антигенизных животных [62, 97]. Скорее, степень диверсификации репертуара отражается на частоте SHM, так же, как у кролика [40].

Определение того, какие подмножества восстанавливает уровни В-клеток после резекция сопряжено с трудностями. Во-первых, CD5 не может быть надежным показателем B-1 клеток, а некоторые цитокины могут регулировать до CD5 выражение обычных В-клеток [95]. У свиней, выражение CD5 не коррелирует с различием между B-1 и B 2-клеток в зависимости от степени диверсификации репертуара [96]. Однако этот вывод является ошибочным, так как разница в Vн использования один малый параметр для диверсификации репертуара свиней, потому что Vн использование не изменится, даже в сильно антигенизных животных [62, 97]. Скорее, степень диверсификации репертуара отражается на частоте SHM, так же, как у кролика [40].

За исключением плода бурсэктомии кур, полное разрушение В-клеток и Ig может быть достигнуто только путем рентгеновского излучения [31]. В дополнение к пополнению самообновляющихся B-1 клеток или В-клеток, происходящих из остаточных тканей, существуют и другие альтернативы. Лимфожелезный комплексы (или ректальные миндалины) находятся по всему объему свиной толстой кишки (рис. 2) и подобные структуры встречаются и у других млекопитающих, включая человека [98], грызунов, других жвачных животных [99], и морских млекопитающих [100]. Есть также микроскопические фолликулы в подвздошной кишке, что не удалены в GALT-неимеющих кроликах [40]. Если все эти структуры являются важной частью GALT, то полное удаление желудочно-кишечного тракта могло бы быть единственным средством для определения того, является ли вся конгломератом бурса млекопитающих. В любом случае, появление В-клеток и их дальнейшей экспансии в толстом лимфожелезном комплексе сильно зависит от колонизации кишечника и / или возникновения патогенных микроорганизмов [99].

Выводы

Млекопитающий бурситный эквивалент не дискретный орган или не существует.

Когда первичные лимфоидные ткани определяется как сайт лимфогенеза В клеток, ни птичья бурса ни GALT млекопитающих не квалифицируется как первичная лимфоидная ткань. Тем не менее, кандидатуры для первичной В-клеток лимфоидной ткани также включает (1)развитие (техническое обслуживание) нормальных уровней В-клеток, (2) репертуар диверсификации, и (3) независимость антигена. При использовании этих дополнительных критериев, только сумки Фабрициуса проходят тест в качестве системно- первичной клеточной В лимфоидной ткани. В то время как высокий уровень пролиферации и апоптоза в IPP овец [21, 22] и свиней [23] внешне наводит на мысль о лимфогенеза, мы не обнаружили сигнала совместного круга в IPP, в то время как они были в изобилии в костном мозгу [62, 64 ]. Это наблюдение напоминает что куриная Бурса с резидентными В-клетками являются иммигрантами. Однако, апоптотических и митотические ставки в IPP были сопоставимы с селезенкой [67], вторичной лимфоидной тканью. Рейном с соавторами [13, 14] были представлены доказательства для энергичных репертуарных изменений и их антигенов независимости в исследованиях на IPP у новорожденных овцах. Трудность этого исследования является то, что степень SHM не была сравнена с другими лимфоидными тканями, в то же время или даже признание того, что определенный уровень SHM является онтогенетическим, не антиген-принесенным [28, 61-63]. Наши данные для поросят показывают, что скоростьSHM(рис. 3) или степень диверсификации репертуара (рис. 8) не уникальная особенностью IPP, и они похожи во всех плодах и / или стерильных тканях. Диверсификация репертуара в кроличьем аппендиксе происходит путемSHM и генной конверсии [32], но она также встречается в селезенке, рассматривается большинством как вторичная лимфоидная ткань. В IPP свиней [17, 76] (рис. 3) и аппендиксе кролика [101], диверсификация репертуара в значительной степени антиген-зависимая. Таким образом, энергичная клеточная активность в IPP, кажется, связанного с выбором, класс переключателя, и фенотипа изменения, подобно тому, как происходит во время зародышевых реакций. Хирургическая резекция кроличбего GALTа не устранит все В-клетки или сыворотки Ig, но ухудшает иммунологическое реагирование и диверсификацию репертуара [31]. Как послеродовой бурсэктомия не исключает полного отсека куриных В клеток , можно утверждать, что неэффективность удаления GALTа у кролика может быть результатом времени. Чтобы проверить эту гипотезу, удаление GALTа должно быть сделано в эмбриональной жизни, но может быть в настоящее время это невозможно. Тем не менее, маловероятно, что у плода резекция IPP поросят изменило бы исход экспериментов, которые мы описали, как нет повышенным уровнем диверсификации репертуар и нет доказательств В-клеток лимфогенеза в ИФП плода поросят. По крайней мере, у кроликов, после рентгеновского облучения, а не просто удаление кролика GALT, необходимость произвести дефицит В-клеток так же, как у мышей [31]. Таким образом, простая экстраполяция функции из куриного бурсы в GALT млекопитающих не поддерживается эмпирически, как удаление крупных структур нижнего GalT не системно удалять В клеточные вставки и различные клеочные активности не уникальны для этих структур

Отказ от хирургической резекции нижнего ГАЛТа для удаления В клеточных вставок у млекопитающихся может иметь как анатомическую так и экспериментальную основу. Экспериментальные каветы были обсуждены в последнем абзаце главного текста. Также были обсуждены альтернативные сайты для диверсификации В клеток , таких как лимфожелезные комплексы и ректальные миндалины.К дополнению к этому есть еще микроскопические фолликулы которые были упущены хирургами. Более того, определение некоторых известных лимфоидных тканей / органов в толстом кишечнике млекопитающихся таких как бурсальные эквиваленты кажутся неподходящими. Хотя бурсальный эквивалент у млекопитающихся может включать нижнюю кишку.

Еретические взгляды на то что бурсальный эквивалент не существует у всех млекопитающихся тоже звучит правдоподобно. В истории этой области, внимание всегда уделялось на выделяющиеся структуры в нижней кишке у некоторых млекопитающихся и изучение эффекта от их удаления. К лучшему из наших познаний , не было проведено никаких хирургических резекций нижней кишки у крыс и мышей. Хотя возможно если это было бы выполнено, одинаковые результаты были бы заключены как и у Галт-неимеющих кроликах

Что такое реальная функция парнокопытных IPP?

Если нижняя часть кишечника GALT не является первичной лимфоидной тканью и не бурсальным эквивалентом для млекопитающих, то что она тогда делает? Его раннее появление в жизни плода и его инволюция может предположить, что его основная функция заключается в раннем возрасте. Любая попытка найти роль для IPP и кроличьего GALTа необходимо учитывать его анатомического расположения. Нижняя кишка GALT у млекопитающих локализован чуть выше стыка подвздошно-слепой кишки на участке, где скапливается высокая концентрация бактерий [102]. Накопление бактерий в области нижнего GALTа выгодно, в частности, у травоядных, где бактериальная среда обеспечивает ценные питательные вещества для ее хозяина [103]. Таким образом, нижний GALT млекопитающих может быть посвящен начальной конфронтации с бактериями попадающих на новорожденного. Свиной ИПП развивается в эмбриональной жизни, зависит от кишечной колонизации (рис. 2), и обладает невыбранным IgM и IgG3 репертуаром, который не диверсифицируется после антигенного столкновения [76]. В отличие от этого, JPP приобретается в ответ на бактериальный антиген, как и участки обычной бляшки в организме человека [104], так же как и БАЛТ в ответ на патогенные микроорганизмы, [105].Мероприятие колонизации позволяет поросятам отвечать на TI-2 и ТД антигены, 7-14 дней позже, хотя очищенные PAMPы имеют тот же эффект [50].

Колонизационно-зависимого адаптивно-иммунного ответа на TI-2 и ТД антигенов будет малым по непосредственному значению в качестве иммунной защиты против первой волны попадающих бактерий.IPP сравнению с JPP является Т-клетками обнищанию лимфоидную ткань [20]. Учитывая Т-клеточную бедную природу IPP, можно предположить, что CSR может быть независимой от взаимодействия CD40 / CD40L , что позволяет транскрипцию и секрецию IgA и IgG3, кроме IgM. Это не ограничивается свинями, так как пациенты с дефицитом CD40L, у которых развивается синдром гипер-IgM имеют нормальные ответы кишка IgA [106-108]. ЭтотCSR может происходить вне зародышевых центров [109]. Пациенты с ВИЧ-индуцированным дефицитом CD4 до сих пор делают почти нормальные уровни IgA [110], которые могут быть то же, что происходит в свиной IPP. Ранние ответы IgA у мышей к ротавирусу- все Т-независимы [111, 112].

Особенно распространены на поверхности бактерий их Т-независимые полисахаридные антигены, распознаваемые природными антителами [113, 114]. Эти естественные антитела плохо мутировали, предполагая, что они не результаты Т-клеточно-опосредованного зародышевого реакционного центра [115]. Таким образом, мы предполагаем, что IPP выступает как своего рода первый ответчик слизистой лимфоидной ткани, которая может немедленно поставить герминальную линию кодировке IgM и IgG3 в отсутствие Т клеточной помощи, по-видимому из-за столкновения с PAMPами [50]. IgG3 у свиней является родовым IgG для свиней и большинства млекопитающих. Замечено , IgG3 имеет мотивы, которые могут взаимодействовать с дополнением и Fc??Rs [116]. Это какой-то интерес, что IgG3 у свиней, крупного рогатого скота, мышей, и люди это = Большой часть гена C?? 5 и в непосредственной близости от C?? [117] (рис. 9). Таким образом, его экспрессия может не требовать активированных Т-клеток, но могут быть выражены с помощью одного и того же альтернативного сплайсинга - механизма, используемого для IgM и IgD, что делает его доступным при рождении (рис. 5А). Таким образом, все, что способствует T- независимый CSR, является пролиферацией индукции лиганд или других [118], что может быть проще, чтобы перейти к IgG3, чем у других генов С-область в отсутствие Т-клеточных факторов. У поросят, IgG3 транскрипция резко падает с 60% до 5% от общего IgG транскрипции после колонизации или вирусной инфекции [76] (рис. 5А), т.е. соизмеримой с появлением CD4-зависимой, адаптивной иммунной реакции. Падение C ?? гены доминируют репертуаром и сейчас делают разнообразнее свой репертуар, а IgG3 и IgM остаются недиферсифицированности. Эти диверсифицированные гены замещать раннюю , защитную волну естественных антител, в том числе IgG3, которые распознают бактериальные полисахариды [113]. У мышей, IgG3 в маргинальной зоне В-клеток часто специфичны для бактериальных полисахаридов эпитопов, таких как фосфорил холина [119]. Тем не менее, мы также полагаем, что остатки ИПП затем участвуют в клеточных событиях в зависимости от Т, так же, как JPP таким же образом, предложенный Weinstein и др. [47].

Заключительные замечания

В заключение, мы допускаем, что IPP свиней и других парнокопытных не является первично В-клеточными лимфоидными тканями, но, скорее, тип перво отвечающей слизистой ткани ,который может действовать быстро, чтобы не было бактериальной экспозиции и "не подключились дамбы", пока Т-клеточно-зависимые ПМС и МЛН берут на себя. Это не без уведомления, что последние 30 лет исследований на кролика GALT была о влиянии колонизации, а не на его роли в качестве первичного лимфоидной ткани. Это совершенно разные фокусировки, чем начальные работы Роберта Гуда и коллег [31, 35, 36]. Если этот акцент , что современные работники ставят на учения о Галте кролика, тогда концепция оригинально-определяющей аппендикса кролика и ИПП овцы как млекопитающий бурсальный эквивалент и идентифицирует Галт группу как В клеочное развитие кажется ошибочным.

Размещено на Allbest.ru