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急性炎症和白细胞粘附级联反应

最初由19世纪的科学家描述了白细胞的滚动,粘附和迁移。随着趋化因子,趋化因子受体,整合素和选择素的发现,白细胞募集的概念开始出现。

最初,该过程被认为需要三个步骤:基于选择素的白细胞滚动,基于趋化因子的活化和基于整联蛋白的停滞事件。然而,后来的研究表明,基于整合素的粘附过程比以前认为的要复杂得多。

急性炎症和白细胞粘附级联反应

虽然200多年前报道了轮回,但其机制最近才被发现。随着成像和遗传工具的进步,已经出现了三步级联的扩展版本,其现在包括缓慢滚动,粘连强化,腔内爬行,细胞旁和跨细胞爬行以及基底膜迁移。

什么促使白细胞滚动?

Selectin介导的滚动

白细胞的滚动由各种选择蛋白介导,最显着的是L-选择蛋白,P-选择蛋白和E-选择蛋白。这些选择蛋白与糖蛋白和其他糖基化配体相互作用。大多数白细胞表达L-选择蛋白,但E-选择蛋白和P-选择蛋白仅由发炎的内皮细胞分泌。

P-选择蛋白糖蛋白配体1充当所有三种选择蛋白的配体,并且P-选择蛋白糖蛋白配体1与L-选择蛋白的结合启动白细胞 - 白细胞相互作用,其涉及促进次级白细胞的捕获和束缚。二次束缚还有助于不含E-选择素配体的白细胞到达炎症部位。

虽然P-选择蛋白糖蛋白配体1存在于所有白细胞中,但它仅在糖基化正确的情况下起作用。选择蛋白与配体的相互作用有助于白细胞附着于发炎的内皮。而且,L-选择蛋白和P-选择蛋白附着需要剪切应力。

整联蛋白是细胞表面分子(例如G蛋白偶联受体)所需的细胞表面受体,以增加其配体结合能力。整联蛋白还参与滚动和介导白细胞的牢固粘附。

例如,β 2 -integrins涉及滚动其中通过E-选择接合导致在淋巴细胞功能相关抗原1的构象变化这允许它结合到其配体,细胞间粘附分子1(ICAM1)。在人血管内皮细胞系中进行的研究中,当ICAM1与L-选择蛋白配体共表达时,人淋巴细胞的滚动增强。

白细胞的激活和停滞

在体外和体内进行的几项研究表明白细胞的停滞是由趋化因子和化学引诱物引发的; 此外,该过程涉及白细胞整联蛋白与免疫球蛋白超家族成员的结合,例如ICAM1和VCAM2。这些由内皮细胞表达。

在炎症期间,内皮细胞被激活以在其腔表面上表达粘附分子,趋化因子和化学引诱物。化学引诱物也由活化的肥大细胞和血小板通过蛋白水解切割产生,并且它们通过循环微粒递送至内皮细胞。

然后这些趋化因子与上皮细胞表面的糖胺聚糖结合,这种结合引发白细胞的募集。整联蛋白活化的水平也在炎症的调节中起作用。

逮捕阶段

白细胞停滞的特异性是由于整联蛋白,其配体的差异表达以及该多步骤过程的输出。趋化因子受体和亲和力的表达水平的变化在白细胞募集中产生充足的多样性。调节整联蛋白和配体之间的亲和力被认为是在流动条件下诱导停滞的重要步骤。

经内皮细胞迁移

白细胞向发炎组织的迁移代表了该过程的最后一步。最初,在穿过毛细血管后壁之前,嗜中性粒细胞和单核细胞以ICAM-1依赖性方式在血管内爬行。在爬行时,白细胞面临三种障碍:内皮细胞,周细胞和内皮基底膜。

虽然通过内皮细胞屏障迁移可以快到2到5分钟,但穿过内皮细胞 - 基底膜可能需要长达5到15分钟。通过表型差异,内皮细胞 - 周细胞细胞数比率以及一些其他因素,该过程可能进一步复杂化。

移位也可以通过管腔内的化学引诱物引发; 然而,最近的研究表明,该过程也可能需要剪切应力。大多数白细胞通过内皮细胞连接,也称为细胞旁路径。

事实上,直到最近,这被认为是内皮细胞迁移的唯一途径。然而,随后的研究显示中枢神经系统和各种炎症情况下的跨细胞迁移。在这种情况下,白细胞通过内皮细胞。

上述步骤式过程,即白细胞向血管壁的化学吸收,滚动和粘附,最后它们通过内皮细胞迁移到炎症部位,构成了先天免疫反应。

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