Основные этапы лимфопоэза
Развитие лимфоцитов делится на две фазы:
- Антигеннезависимая дифференцировка. Протекает в центральных органах кроветворения (красный костный мозг и тимус). Клетки созревают и формируют свой рецепторный аппарат до контакта с реальным антигеном. У взрослых этот процесс замедляется.
- Антигензависимая дифференцировка. Происходит в периферической лимфоидной ткани (лимфоузлы, селезёнка) только после того, как лимфоцит встретит свой специфический антиген. Клетка активируется, делится и формирует клон, что по сути является иммунным ответом.
Линии развития и миграция
Из общей полустволовой клетки-предшественницы (II класс) образуются унипотентные предшественники (III класс), которые дают начало двум основным путям:
- B-лимфоциты. Весь цикл раннего антигеннезависимого развития проходят в красном костном мозге. Их конечная стадия (после встречи с антигеном) — плазмоцит, вырабатывающий антитела.
- T-лимфоциты. Их предшественники образуются в костном мозге, но затем мигрируют в тимус, где проходят сложное антигеннезависимое созревание и селекцию.
Существует также отдельная линия — натуральные киллеры (NK-клетки). Они образуются в костном мозге, но их развитие не сопровождается генетической перестройкой, поэтому они не имеют уникальных антигенных рецепторов.
Генетическая перестройка (реаранжировка)
Геном человека не может вместить готовые гены для миллиардов возможных антител. Поэтому в ДНК предшественников есть лишь наборы коротких генных сегментов. Во время антигеннезависимого этапа специальные ферменты вырезают по одному случайному сегменту и «сшивают» их в уникальный ген рецептора.
Это обеспечивает комбинаторную вариативность — каждая клетка получает свой неповторимый рецептор (BCR у B-клеток и TCR у T-клеток). Действует правило аллельного исключения: если перестройка на одной хромосоме прошла успешно, вторая блокируется. Это гарантирует, что лимфоцит будет реагировать только на один вид антигена (моноспецифичность).
Селекция лимфоцитов
Создание уникальных рецепторов часто приводит к ошибкам или появлению клеток, опасных для собственных тканей. Чтобы этого избежать, лимфоциты проходят жёсткий отбор (селекцию):
- Положительная селекция. Проверяется работоспособность рецептора. В тимусе T-клетки должны успешно связаться с молекулами главного комплекса гистосовместимости (ГКГ) на эпителиальных клетках. Те, кто не смог (имеет дефектный рецептор), погибают путем апоптоза. На этом этапе T-клетки теряют один из корецепторов, становясь будущими киллерами (CD8+) или хелперами (CD4+).
- Отрицательная селекция. Проверяется аутоагрессия. Клетки, выжившие в первом туре, контактируют с собственными антигенами организма. Если лимфоцит связывается с ними слишком прочно, он уничтожается.
В результате выживают только «наивные» лимфоциты, способные распознавать чужеродные агенты. Они покидают центральные органы и заселяют Т- и В-зоны периферических лимфоидных органов.
Коротко: ответы на вопросы по теме
Какие конкретные стадии проходят B-лимфоциты в процессе антигеннезависимой дифференцировки в красном костном мозге?
В процессе антигеннезависимой дифференцировки в красном костном мозге B-лимфоциты проходят несколько последовательных стадий развития.
- Клетка-предшественница лимфопоэза — II класс, общая для B- и T-рядов.
- Про-B-лимфоцит — III класс (унипотентные предшественники).
- Пре-B-лимфоцит (В-лимфобласт) — IV класс (бласты), где происходит активная пролиферация клеток.
- Незрелый В-лимфоцит — V класс (созревающие клетки).
- Зрелый В-лимфоцит — VI класс.
Какие клетки образуются на конечном этапе антигензависимой дифференцировки B-лимфоцитов?
На конечной стадии дифференцировки В-клеток образуется плазмоцит.
- Плазмоцит — конечная стадия дифференцировки В-клеток, продуцент антител.
В реактивных центрах периферических органов при антигензависимой дифференцировке В-лимфоцитов описаны также:
- центробласты — В-клетки на стадии соматического мутагенеза и пролиферации;
- центроциты — В-клетки на стадии селекции;
- В-иммунобласты — клетки на стадии деления и переключения классов антител.
В какие конкретно морфологические зоны периферических органов мигрируют Т- и В-лимфоциты после созревания?
После созревания лимфоциты располагаются в специализированных зонах периферических лимфоидных органов.
- Т-лимфоциты — в тимусзависимых зонах: паракортикальная зона / паракортекс лимфатических узлов; в селезенке — параартериальная лимфоидная муфта, ПАЛМ(Т) белой пульпы.
- В-лимфоциты — в В-клеточных зонах: лимфоидные фолликулы; антигензависимое размножение и дифференцировка В-клеток происходят в реактивных центрах фолликулов.
Вопросы с занятий и экзамена
В чём разница между антигеннезависимым и антигензависимым этапами?
Антигеннезависимый этап проходит в костном мозге и тимусе; его цель — создать клетку с уникальным рецептором до встречи с антигеном. Антигензависимый этап протекает на периферии — это клонирование клетки после распознавания конкретного врага.
Почему большинство T-лимфоцитов погибает в тимусе?
Они уничтожаются в ходе селекции из-за дефектных рецепторов (не прошли положительную селекцию) или потому, что их рецепторы атакуют собственные белки организма (не прошли отрицательную селекцию).
Как T-лимфоцит распознает антиген?
T-клетка не видит свободные антигены. Она распознает только фрагмент антигена, который «показывает» ей другая клетка в комплексе с белком ГКГ (главного комплекса гистосовместимости).
Что ещё разобрать по теме
- Классы кроветворения (от II до VI) в лимфопоэзе
- Механизм MHC-рестрикции и функции ГКГ I и II классов
- Развитие и функции NK-клеток
- Морфологическая характеристика лимфобластов и незрелых лимфоцитов
Разберите тему целиком в курсе «Гистология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Лимфопоэз» и ещё 3 438 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 137 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Органы кроветворения и иммуногенеза»
Бесплатные видеоуроки: гистологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.