Войти
| Мезангиальная клетка | |
|---|---|
| Подробности | |
| Место расположения | Мезангий из клубочков в почках |
| Идентификаторы | |
| MeSH | D050527 |
| FMA | 70972 |
| Анатомические термины микроанатомии [ редактировать в Викиданных ] | |
Мезангиальные клетки специализированы клетки в почках, которые составляют мезангии в клубочек. Вместе с мезангиальными матрицами, они образуют сосудистый полюс в почечной тельце. Популяция мезангиальных клеток составляет примерно 30-40% от общего количества клеток клубочка. Мезангиальные клетки можно разделить на экстрагломерулярные мезангиальные клетки или внутриклубочковые мезангиальные клетки в зависимости от их относительного расположения по отношению к клубочкам. Экстрагломерулярные мезангиальные клетки находятся между афферентными и эфферентными артериолами по направлению к сосудистому полюсу клубочка. Экстрагломерулярные мезангиальные клетки соседствуют с внутриклубочковыми мезангиальными клетками, которые расположены внутри клубочков и между капиллярами. Основная функция мезангиальных клеток заключается в удалении захваченных остатков и агрегированного белка с базальной мембраны, тем самым сохраняя фильтр свободным от мусора. Показано, что сократительные свойства мезангиальных клеток не влияют на изменение фильтрационного давления клубочков.
Мезангиальные клетки имеют неправильную форму с уплощенными цилиндрическими телами и отростками на обоих концах, содержащими актин, миозин и актинин, что придает мезангиальным клеткам сократительные свойства. Филаменты, прикрепляющие мезангиальные клетки к базальной мембране клубочков, могут изменять капиллярный поток, изменяя площадь поверхности клубочковой ультрафильтрации. Экстрагломерулярные мезангиальные клетки находятся в тесной связи с афферентными и эфферентными артериолярными клетками посредством щелевых соединений, обеспечивая межклеточную коммуникацию. Мезангиальные клетки разделены межклеточными пространствами, содержащими внеклеточный матрикс, называемый мезангиальным матриксом, который производится мезангиальными клетками. Мезангиальный матрикс обеспечивает структурную поддержку мезангиума. Мезангиальный матрикс состоит из белков матрикса клубочков, таких как коллаген IV (цепи α1 и α2), коллаген V, коллаген VI, ламинин A, B1, B2, фибронектин и протеогликаны.
Неясно, происходят ли мезангиальные клетки из мезенхимальных или стромальных клеток. Однако есть данные, свидетельствующие о том, что они возникают где-то в другом месте за пределами клубочка, а затем мигрируют в клубок во время развития. Почки плода и младенца человека, окрашенные на альфа-актин гладких мышц (α-SMA), маркер мезангиальных клеток, продемонстрировали, что α-SMA-положительные мезенхимальные клетки мигрируют в направлении клубочка, а на более поздней стадии они могут быть обнаружены в мезангиуме. Возможно, что они имеют то же происхождение, что и опорные клетки, такие как перициты и гладкомышечные клетки сосудов, или даже являются типом специализированных гладкомышечных клеток сосудов.
Во время развития мезангиальные клетки играют важную роль в формировании извилистых капилляров, обеспечивая эффективную диффузию. Клетки-предшественники эндотелия секретируют фактор роста тромбоцитов (PDGF) -B, а мезангиальные клетки имеют рецепторы для PDGF. Это побуждает мезангиальные клетки прикрепляться к эндотелиальным клеткам, вызывая образование петель развивающихся кровеносных сосудов, что приводит к образованию извитых капилляров. У мышей, лишенных фактора роста PDGF-B или PDGFRβ, мезангиальные клетки не развиваются. При отсутствии мезангиальных клеток кровеносный сосуд превращается в единый расширенный сосуд с уменьшением площади поверхности до 100 раз. Фактор транскрипции для PDGFRβ, Tbx18, имеет решающее значение для развития мезангиальных клеток. Без Tbx18 развитие мезангиальных клеток нарушается и приводит к образованию расширенных петель. Предшественники мезангиальных клеток также являются мишенью для PDGF-B и могут быть выбраны сигналом для последующего развития в мезангиальные клетки.
Мезангиальные клетки образуют гломерулярную функциональную единицу с клубочковыми эндотелиальными клетками и подоцитами посредством взаимодействия молекулярных сигнальных путей, которые необходимы для образования клубочкового пучка. Мезангиальные клетки способствуют фильтрации, составляя часть структуры клубочковых капилляров, которая фильтрует жидкости для выработки мочи. Связь между мезангиальными клетками и клетками гладких мышц сосудов через щелевые соединения помогает регулировать процесс тубулогломерулярной обратной связи и образования мочи. Повреждение мезангиальных клеток с помощью антитела Thy 1-1, специфичного к мезангиальным клеткам, вызывает потерю вазоконстрикции артериол, опосредованной тубулогломерулярной обратной связью.
Мезангиальные клетки могут сокращаться и расслабляться, регулируя капиллярный кровоток. Это регулируется вазоактивными веществами. Сокращение мезангиальных клеток зависит от проницаемости клеточной мембраны для ионов кальция, а расслабление опосредуется паракринными факторами, гормонами и цАМФ. В ответ на растяжение капилляров мезангиальные клетки могут отвечать, производя несколько факторов роста: TGF- 1, VEGF и фактор роста соединительной ткани.
Мезангиум подвергается воздействию макромолекул из просвета капилляра, поскольку они разделены только фенестрированным эндотелием без базальной мембраны. Мезангиальные клетки играют роль в ограничении накопления макромолекул в мезангиальном пространстве посредством рецепторнезависимых процессов поглощения фагоцитоза, микро- и макропиноцитоза или рецепторно-зависимых процессов, а затем транспортируются вдоль мезангиальной ножки. Размер, заряд, концентрация и сродство к мезангиальным клеточным рецепторам макромолекулы влияет на то, как макромолекула удаляется. Триглицериды могут подвергаться пиноцитозу, а комплексы антител IgG могут приводить к активации молекул адгезии и хемокинов мезангиальными клетками.
Расширение мезангиального матрикса является одной из характеристик диабетической нефропатии, хотя оно также вовлекает во взаимодействие другие клетки, включая подоциты и эндотелиальные клетки. Мезангиальное расширение происходит из-за повышенного отложения белков внеклеточного матрикса, например фибронектина, в мезангиум. Затем происходит накопление белков внеклеточного матрикса из-за недостаточной деградации матриксными металлопротеиназами.
Повышенный уровень глюкозы приводит к активации метаболических путей, что ведет к усилению окислительного стресса. Это, в свою очередь, приводит к перепроизводству и накоплению конечных продуктов гликозилирования, ответственных за повышение риска развития гломерулярных заболеваний. Мезангиальные клетки, выращенные на матричных белках, модифицированных конечным продуктом гликозилирования, демонстрируют повышенную продукцию фибронектина и снижение пролиферации. Эти факторы в конечном итоге приводят к утолщению базальной мембраны клубочка, расширению мезангиального матрикса, затем к гломерулосклерозу и фиброзу.
Мезангиальные патологии также могут развиваться на ранней стадии диабета. Гломерулярная гипертензия заставляет мезангиальные клетки растягиваться, что вызывает индуцированную экспрессию GLUT1, что приводит к увеличению клеточной глюкозы. Повторение цикла растяжения и расслабления мезангиальных клеток из-за гипертензии увеличивает пролиферацию мезангиальных клеток и производство внеклеточного матрикса, который затем может накапливаться и приводить к заболеванию клубочков.
