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Nature | 特殊巨噬细胞为关节提供保护性屏障

日期:2019-08-09 11:25:07 来源: BioArt 点击:

正常滑膜腔是充满液体的无菌空间,并且无免疫细胞浸润。在炎症性关节疾病,如类风湿性关节炎,单核巨噬细胞和滑膜成纤维细胞数量增加,促进滑膜血管翳扩张,导致关节软骨和骨的破坏【1,2】。通过对关节炎中单核细胞和巨噬细胞的功能的研究,发现其可促进关节炎症的发生和发展。

最近的一些研究对“巨噬细胞来源于血液中单核细胞”这一结论提出质疑,发现某些亚类的巨噬细胞在早期发育时就已形成,随后一直自我更新,维持一定的数量,而不依赖于(血液中的)单核细胞【3】。这种类型的组织驻留巨噬细胞有着不同的转录和表观遗传特征,显示出高度特化的组织特异性功能【4】。那么稳态和炎症性关节疾病的条件下,滑膜内巨噬细胞的具体来源是什么,其功能是否具有组织特异性,还需要进一步的探究。

2019年8月8日,来自德国的Gerhard KrönkeNature杂志上发表文章Locally renewing resident synovial macrophages provide a protective barrier for the joint,发现了一组在滑膜衬里层(synovial lining)的CX3CR1+组织驻留巨噬细胞(CX3CR1+ lining macrophages,CX3CR1+滑膜衬里层巨噬细胞)可通过紧密连接构成动态的类膜结构,形成免疫屏障,从而限制炎症反应。该群细胞具有表皮细胞的典型特性,由滑膜组织中具有增殖能力的CX3CR1-单核细胞分化而来。

CX3CR1是在单核吞噬细胞及其祖细胞表面特异性表达的趋化因子受体。研究人员利用共聚焦免疫荧光显微镜和三维荧光显微镜对Cx3cr1creRosa26 (R26) - tdTomato小鼠的膝关节进行成像分析,来观察CX3CR1+巨噬细胞和CX3CR1+祖细胞分化而成的巨噬细胞的空间分布。结果显示,CX3CR1+细胞组成类膜结构,在滑膜毛细血管网和关节间隙之间形成致密的物理屏障,将关节腔(joint space)与外部隔离。CX3CR1+巨噬细胞形成最上面的细胞层,覆盖collagen VI+滑膜成纤维细胞。这些形成膜结构的巨噬细胞选择性表达CX3CR1、CD68和F4/80,稳态条件下占总滑膜巨噬细胞的40%;而间质滑膜巨噬细胞不表达CX3CR1。

小鼠类风湿性关节炎模型中,炎症引起CX3CR1+滑膜衬里层巨噬细胞的形态和空间定向迅速发生改变,导致细胞-细胞间连接被破坏;同时collagen VI+成纤维细胞进入滑膜表层,Ly6G+ PMNs进入关节间隙。CX3CR1+巨噬细胞清除死亡的PMNs,并变成栅栏样形状。

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