MONOCYTES: MGA KATANGIAN, PAG-ANDAR, HALAGA, SAKIT - BIOLOGY - 2025

Ang mga monocytes ay mga selula ng dugo na nabibilang sa isang leukocyte subpopulation na tinatawag na mononuclear phagocyte system. Mayroon silang isang karaniwang pinagmulan sa iba pang mga phagocytes sa hematopoietic stem cells. Sila ay may pananagutan para sa regulasyon ng likas at adaptive na kaligtasan sa sakit, pati na rin ang pag-aayos ng tisyu at homeostasis.

Mayroong dalawang mga subgroup ng mga monocytes na naiiba sa kanilang mga pag-andar at patutunguhan, lalo na: 1) ang isa na gumagawa ng macrophage pagkatapos ng extravasation mula sa peripheral sirkulasyon; 2) isa pa na, sa ilalim ng mga nagpapaalab na kondisyon, naiiba sa nagpapasiklab na mga selula ng dendritik.

Pinagmulan: Dr Graham Beards

Ang mga macrophage ay mga cell na phagocytic na naninirahan sa tisyu ng lymphoid at non-lymphoid. Nakikibahagi sila sa mga matatag na estado homeostasis ng tisyu sa pamamagitan ng pagtanggal ng mga apoptotic cells. Bilang karagdagan, nagtataglay sila ng isang malawak na hanay ng mga receptor na nakikilala ang mga pathogen.

Para sa kanilang bahagi, ang mga dendritic cells ay nagpakadalubhasa sa pagproseso at paglalahad ng mga antigens, at sa pagkontrol sa tugon ng mga cell na B at T.

Bilang karagdagan sa pagtatanggol laban sa mga impeksyon, ang mga monocytes ay maaaring mag-ambag sa pagbuo ng mga sakit, tulad ng atherosclerosis at maramihang sclerosis, o, sa kabilang banda, maaari silang mag-ambag sa pagbabagong-buhay ng kalamnan pagkatapos ng pinsala, at sa pagkasira ng mga amyloid fibrils sa Sakit sa Alzheimer.

katangian

Ang mga monocytes ay mga cell ng hindi regular na hugis. Mayroon silang nucleus na may hugis ng bato. Mayroon silang mga vesicle sa cytoplasm. Ang diameter nito ay mula 16 hanggang 24 µm. Kapag ang mga monocytes ay namantsahan ng mantsa ng Wright, ang kanilang cytoplasm ay lilitaw na namumula sa kulay.

Ang mga ito ay nagmula sa mga selulang pluripotent stem mula sa utak ng buto. Ang mga monocytes ay ginawa ng maraming mga intermediate na yugto at yugto kabilang ang: 1) isang karaniwang myeloid progenitor (CMP); 2) isang granulocyte-macrophage progenitor (GMP); 3) ang macrophage-dendritic cell progenitor (MDP).

Mayroon silang plasticity dahil maaari silang maging macrophage o dendritic cells. Nagiging macrophage sila kapag nagpasok sila ng mga tisyu o maaaring magkakaiba sa mga nagpapaalab na selula ng dendritik.

Sa mga tao, ang mga monocytes ay bumubuo ng 8% ng mga leukocytes at may kalahating buhay ng 70 oras, habang sa mga daga sila ay bumubuo ng 4% ng mga leukocytes at may kalahating buhay ng 17 oras.

Batay sa pagpapahayag ng mga receptor ng chemokine, ang mga monocytes ay nahahati sa dalawang pangunahing grupo. Sa mga tao ito ay: CD14 ⁺⁺ CD16 ^- at CD14 ⁺ CD16 ⁺ . Sa mouse ito ang mga Gr-1 ^hi at ang Gr-1l ^ow .

Ang pag-unlad ng Monocyte ay natutukoy sa pamamagitan ng pagpapahayag ng mga tukoy na salik ng transkripsyon, tulad ng PU.1, at ang mga kadahilanan ng pag-aalis sa CCAAT, AML-1B, Sp-1, GATA-1, at -2.

Pinagmulan at pag-unlad

Ang mga kasalukuyang modelo na batay sa mouse ay nagmumungkahi na ang mga monocytes ay nagmula sa utak ng buto mula sa haematopoietic stem cells (HSC), na nagbabago patungo sa pagbuo ng isang granulocyte-macrophage (GMP) progenitor, na kung saan ay bumubuo ng isang macrophage-dendritic cell progenitor (MDP) at isang karaniwang monocyte progenitor (cMoP).

Sa lumen ng vessels ng dugo, sa matatag na estado, cMoP iiba unang sa LY6C ^hi cell , at pagkatapos ay sa LY6C ^mababang cells . Mouse LY6C ^{mababang mga} cell (ang katumbas ng tao ay CD14 ^mababang CD16 ⁺ ), maging macrophage na residente ng dugo sa halip na mga monocytes mismo, at lumipat sa ibabaw ng endothelial lumen.

Ang mga ^low cell ng LY6C ay nagko- coordinate ng tugon sa stress sa lumen, at tumugon, sa pamamagitan ng 7 na tulad ng receptor ng Tol, sa mga senyales ng lokal na pinsala, na hinihimok ang pangangalap ng mga neutrophil. Nag-trigger ito ng nekrosis ng endothelium at, dahil dito, ang LY6C ^mababang monocytes ay naglilinis ng mga labi ng cell.

Mouse LY6C ^hi cells (ang kanilang katumbas ng tao ay CD14 ⁺ ) ay kumakatawan sa "classical monocytes." Ang mga ito ay hinikayat sa mga site ng pamamaga na nagsisilbing precursors sa peripheral mononuclear phagocytes. LY6C ^hi cell-play ng isang mahalagang papel sa pagtugon ng host upang pag-atake sa pamamagitan ng pathogens, tulad ng Listeria monocytogenes.

Ang monocyte na nagmula sa macrophage

Ang salitang macrophage ay tumutukoy sa mga malalaking cell ng phagocytic. Depende sa tisyu kung saan matatagpuan ang mga ito, ang mga macrophage ay bibigyan ng mga tiyak na pangalan.

Ang mga macrophage ay tinawag na mga selula ng Kupffer sa atay, alveolar macrophage sa baga, histiocytes sa nag-uugnay na tisyu, osteoclast sa buto, microglia sa utak, at mga Langerhans cells sa balat. Pinangalanan din sila ayon sa organ kung saan matatagpuan ito, tulad ng lymph node, thymus, o endocrine macrophage.

Sa ilalim ng mga kondisyon ng matatag na estado, ang populasyon ng residente ng macrophage ng tisyu ay pinananatili ng kanilang lokal na paglaganap. Gayunpaman, kapag mayroong pamamaga isang mabilis na pag-recruit ng mga cell ng precursor ay naganap sa macrophage kompartimento ng kaukulang tisyu.

Ang pagkita ng kaibhan ng LY6C ^mababang monocytes sa macrophage ay nagsasangkot ng mga pagbabago sa pagpapahayag ng mga gene, na tinutukoy ang mga pagbabago sa phenotypic at ang pagpapahayag ng mga antigens sa ibabaw na nauugnay sa macrophage. Mayroong dalawang uri ng macrophage, lalo na: M1 macrophage o nagpapaalab na macrophage; M2 macrophage o anti-namumula (o regulasyon) macrophage.

Ang mga macrophage ng M1 ay malakas na reaksyon sa pagsalakay sa pamamagitan ng mga pathogen at iba pang mga nakakapinsalang signal sa pamamagitan ng pagbuo ng mga protoklamikong cytokine, at ang synthesis ng nitric oxide at reaktibo na species ng oxygen. Ang mga macrophage ng M2 ay may mga katangian ng pagpaparaya at pagpapanumbalik.

Monocyte na nagmula sa mga dendritik na selula

Ang mga klasikong selulang dendritik ay bubuo mula sa isang macrophage-dendritic cell (MDP) progenitor, na tinatawag na isang preclassical dendritic cell. Ang mga dendritik na selula ay nabuo mula sa mga monocytes na lumilipat sa endothelium sa direksyon ng ablumenal - lumenal. Ang mga monocytes sa endothelial matrix ay nabubuo sa macrophage.

Pangangalap ng mga LY6C ^hi cell ay nangyayari sa mga site ng pamamaga. Ang hinikayat LY6C ^hi cell pagbabagong-anyo sa hugis ng punungkahoy cell, na kung saan mag-migrate sa lymph nodes. Ang LY6C ^hi monocytes ay na-convert sa CX ₃ CR1 ⁺ D14 ⁺ dendritic cells . Ang mga preclassic dendritic cells ay nagko-convert sa CD103 ⁺ .

Kapag ang pamamaga ay nangyayari sa balat sa pamamagitan ng pag-iilaw gamit ang ilaw ng UV, ang mga monocytes LY6C ^{hi ay} pumasok sa epidermis at maging mga cell na may mga katangian ng mga cell ng Langerhans. Ang mga cell na ito ay kadalasang matatagpuan sa mauhog na epithelial na linya ng mga vaginal at oral cavities.

Ang mga dendritic cells ng vaginal epithelium ay na-reconstituted ng mga precursor cells ng buto utak. Sa ilalim ng mga nagpapaalab na kondisyon sila ay muling pinapansin ng mga monocytes LY6C ^hi .

Mga Tampok

Papel ng mga monocytes sa impeksyon

Sa mga malulusog na indibidwal, ang mga monocytes sa peripheral blood ay binubuo ng 90% klasikal na monocytes (CD14 ⁺⁺ CD16 ⁺⁺ ). Ang natitirang 10% ay ang CD16 ⁺ monocytes (CD14 ⁺⁺ CD16 ⁺ intermediates ) at non-classical monocytes (CD14 ⁺ CD16 ⁺ ).

Sa panahon ng anumang impeksyon o pinsala, ang mga neutrophil ay mabilis na tumugon (sa loob ng oras). Gayunpaman, ang mga monocytes ay nagbabago ng pamamaga sa pamamagitan ng paggawa ng mga cytokine, tulad ng IL-1β, IL-6, TNF-α, at inducible nitric oxide synthase. Ang bawat uri ng monocyte ay ibang tugon sa stimuli.

Halimbawa, sa panahon ng impeksyon sa Candida albicans, ang mga klasikal na monocytes ay nagtulak sa Th7 immune response. Sapagkat sa impeksyon sa Aspergillus fumigatus, ang mga klasikal na monocytes at CD16 ^{+ ay} may magkakatulad na mga kapasidad ng phagocytosis, at ang mga klasiko na monocytes ay nagbabawas sa pagtubo ng conidia.

Sa ilalim ng mga kondisyon ng impeksyon, ang bilang ng mga CD16 ⁺ monocytes ay nagdaragdag. Ito ay napansin sa mga buntis na may malaria (Plasmodium spp.) At pinagsama sa HIV. Ang mga monocytes ay maaaring mabawasan ang bilang ng mga parasito, phagocytizing na nahawaang erythrocytes sa pamamagitan ng opsonic o non-opsonic phagocytosis.

Gayunpaman, ang mga monocytes ay maaaring mag-ambag sa malubhang pagpapakita ng malaria, na nakakaapekto sa mga pag-andar ng physiological ng host at humahantong sa hitsura ng mga pathologies. Ang mga monocytes, dendritic cells, at macrophage ay gumaganap din ng isang kritikal na papel sa pathogenesis ng HIV.

Papel ng mga monocytes sa angiogenesis at atherogenesis

Ang mga monocytes ay nag-iipon sa dingding ng lumalagong mga vessel, na nagmumungkahi na nag-ambag sila sa atherogenesis. Hindi sila bumubuo ng mga vascular network, ngunit ginagaya nila ang mga endothelial cells, na kung saan ay nagbabahagi sila ng mga katangian na phenotypic at mga marker sa ibabaw.

Kapag ang mga monocytes sa paligid ng sirkulasyon ng peripheral ay lumipat mula sa vascular hanggang sa extravascular kompartimento, tumatanda sila sa macrophage. Partikular, ang M2 macrophage ay nagtataglay ng mga proangiogenic na pag-andar: isinusulong nila ang vascular remodeling sa panahon ng pagkumpuni ng tisyu.

Ang isang katangian ng pagbuo ng atherosclerotic plaque ay ang akumulasyon ng mga lipoproteins sa intimate na rehiyon ng arterya, na sinamahan ng pangangalap ng mga monocytes mula sa sirkulasyon.

Ang mga monocytes ay lumipat sa subendothelial space at nakikipag-ugnay sa mga bahagi ng extracellular matrix, tulad ng collagen I, ang pangunahing sangkap ng dingding ng mga arterya. Ang isang malakas na pakikipag-ugnay ay itinatag sa pagitan ng extracellular matrix at monocytes.

Ang low-density lipoproteins (LDL), na pinanatili ng proteoglycans sa extracellular matrix, ay nakuha ng mga macrophage. Ang mga metalikoproteinases ng Matrix (MMP) ay mahalaga para sa pagbubuo ng atheroclerotic plaka. Ang mga macrophage ay may pananagutan sa paggawa ng urokinase na nagpapa-aktibo sa mga MMP.

Papel ng mga monocytes sa pamamaga

Ang mga monocyte ay nag-subscribe ng mga marker ng maraming mga nagpapaalab na kondisyon, tulad ng talamak na myocardial infarction, stroke, sepsis, rheumatoid arthritis, HIV, at hemodialysis. Halimbawa, ang mga pasyente na may myocardial infarction at ventricular aneurysm ay may maraming higit pang mga monocytes kaysa sa mga indibidwal na walang mga pathologies na ito.

Ang mga monocytes at macrophage ay ang pangunahing mapagkukunan ng mga cytokine, na nagsisilbing mga intercellular messenger, at ayusin ang paglaganap ng cell, pagkita ng kaibhan, at paglipat. Ang pinakamahalagang mga cytokine na kasangkot sa pagpalya ng puso ay ang tumor necrosis factor (TNF) at interleukin IL6.

Ang isang pag-aaral ng mga nagpapaalab na proseso sa mga pasyente na may kabiguan sa puso ay nagpakita na ang TNF, TNFR1 at TNFR2 ay mga prediktor ng dami ng namamatay sa populasyon na pinag-aralan. Ang IL6 ay hindi isang marker ng pamamaga, ngunit may direktang hindi kanais-nais na epekto sa myocardium.

Ang therapeutic modulation ng cytokine system sa mga klinikal na pagsubok ay hindi matagumpay sa mga tao. Ang isa pang diskarte ay binubuo ng paggamit ng carvedilol, isang di-pumipili na beta-adrenoreceptor antagonist, na binabawasan ang paggawa ng TNF ng mga monocytes.

Ang Fenofibrate, isang derivative ng fibric acid, ay makabuluhang pinipigilan ang pagpapakawala ng mga montokine na nagmula sa monocyte, tulad ng IL1, IL6, at MCP-1.

Mga antas ng monocyte sa dugo

Ang dami ng pagsusuri ng iba't ibang uri ng leukocytes sa dugo ay nagpapahiwatig ng mga sumusunod na normal na halaga: mga hugis ng banda (neutrophilic granulocytes), 3-5%; nahati (neutrophilic granulocytes), 40-75%; eosinophils (granulocytes), 2–4%; basophils (granulocytes), 0-1%; lymphocytes, 25-40%; monocytes, 2-8%.

Ang normal na bilang ng mga monocytes sa dugo ay nasa pagitan ng 0 at 800 na mga selula / µl, at ang normal na average na halaga ay 300 cells / µl (0.3 x 10 ⁹ cells / L). Ang mga proseso ng talamak na nagpapaalab ay nauugnay sa monocytosis, na kung saan ay isang pagtaas sa bilang ng mga monocytes. Ang ganap na halaga ay lumampas sa 800 mga cell / µl (> 0.8 x 10 ⁹ cells / L).

Ang ilang mga karamdaman na nauugnay sa monocytosis ay mga nagpapaalab na sakit, tulad ng tuberculosis, syphilis at subcutaneous bacterial endocarditis, granulomatosis / autoimmune, systemic lupus erimatous, rheumatoid arthritis, at temporal arteritis.

Ang mga malignant na karamdaman na gumagawa ng monocytosis ay may kasamang preleukemia, nymphocytic leukemia, histiocytosis, sakit ng Hodgkin, non-Hodgkin's lymphoma, at carcinomas.

Ang Monocytopenia ay isang pagbawas sa bilang ng mga monocytes (mas mababa sa 200 cells / µl; 0.2 x 10 ⁹ cells / L). Ito ay nangyayari bilang tugon sa stress, endotoxemia, at pagsunod sa pangangasiwa ng glucocorticoids, interferon alpha, at TNF-alpha.

Ang ilang mga karamdaman na nauugnay sa monocytopenia ay talamak na lymphocytic leukemia, cyclic neutropenia, at malubhang pinsala sa thermal.

Mga kaugnay na sakit: cancer

Ang mga monocytes, bilang karagdagan sa pagkakaroon ng isang mahalagang papel sa likas na immune system upang ipagtanggol ang host mula sa mga pathogen microbes, ay lumahok din sa pathogenesis at pag-unlad ng mga sakit tulad ng atherosclerosis, maramihang sclerosis, at metastasis ng tumor.

Ang nagpapaalab na M1 macrophage ay kasangkot sa pag-aalis ng mga hindi kinakailangang mga cell ng tumor, ngunit ang M2 tumor na nauugnay sa macrophage (TAM) ay maaaring mapigilan ang tugon ng antitumor, pagtaas ng paglaki ng tumor at pagtataguyod ng metastasis.

Dahil dito, ang pagkakaroon at dami ng TAM ay nakakaugnay sa isang hindi magandang pag-asa sa buhay para sa pasyente. Sa mga daga kung saan natanggal ang pali, ipinakita nila ang isang pagbawas sa bilang ng mga TAM, na ang dahilan kung bakit ang nabawasan na paglaki ng tumor at metastasis ay sinusunod.

Sa loob ng hypoxic na kapaligiran ng tumor, ang TAM ay malakas na naiimpluwensyahan ng pagtatago ng mga molekula ng signal, mga cell ng immune system, at mga cell ng tumor. Ang mga nagsasalakay na TAM ay gumagawa ng mga kadahilanan ng paglago tulad ng EGF, na nagtataguyod ng paglaki ng tumor.

Bilang karagdagan, ang TAM ay gumagawa ng mga kadahilanan tulad ng VEGF, na nagtataguyod ng paglaki ng daluyan ng dugo at metastasis. Ang isa pang kadahilanan na ginawa ng TAM ay ang VEGFR1, na kasangkot sa pagbuo ng isang premetastatic niche.

Mga Sanggunian

1. Abbas, AK, Lichtman, AH, Pillai, S. 2017. Cellular at molekular na immunology. Elsevier, Amsterdam.
2. Auffray, C., Sieweke, MH, Geissmann, F. 1009. Mga monocytes ng dugo: pag-unlad, heterogeneity, at ugnayan sa mga selula ng dendritik. Taunang Pagrepaso ng Immunology, 27, 669–92.
3. Delves, PJ, Martin, SJ, Burton, DR, Roitt, IM 2017. Ang mahahalagang imunolohiya ni Roitt. Wiley, Chichester.
4. Eales, L.-J. 2003. Immunology para sa mga siyentipiko sa buhay. Wiley, Chichester.
5. Fraser, IP, Ezekowitz, AB 2001. Mga Monocytes at macrophage. Sa: Austen, KF, Frank, MM, Atkinson, JP, Cantor, H., eds. Mga sakit na immunologic ni Samter, Dami I. Lippincott Williams at Wilkins Publisher.
6. Geissmann, F., Manz, MG, Jung, S., Sieweke, MH, Merad, M, Ley, K. 2010. Pag-unlad ng mga monocytes, macrophage, at mga dendritic Cell. Science, 327, 656-661.
7. Hoffman, R., Benz, EJ, Jr., Silberstein, LE, Heslop, H., Weitz, JI, Anastasi, J., Salama, m. E., Abutalib, SA 2017. Hematology: pangunahing mga prinsipyo at kasanayan. Elsevier, Amsterdam.
8. Karlmark, KR, Tacke, F., Ada, IR 2012. Monocytes sa kalusugan at sakit - pagsusuri sa mini. European Journal of Microbiology and Immunology 2, 97-102.
9. Ang Lameijer, MA, Tang, J., Nahrendorf, M., Beelen, RHJ, Mulder, WJM 2013. Ang mga monocytes at macrophage bilang mga target ng nanomedicinal para sa pinabuting pagsusuri at paggamot ng sakit. Mga Review ng Expert sa Molecular Diagnostics, 13, 567-580.
10. Lameijer, M., Tang, J., Nahrendorf, M., Mulder, WJM 2013. Ang mga Monocytes at macrophage bilang mga target ng nanomedicinal para sa pinabuting pagsusuri at paggamot ng sakit. Repasuhin ng Dalubhasa ang Molecular Diagnostic, 13, 567-580.
11. Lazarus, HM, Schmaier, AH 2019. Maikling patnubay sa hematology. Springer, Cham.
12. Lichtman, MA, Kaushansky, K., Prchal, JT, Levi, MM, Burns, LJ, Armitage, JO 2017. Manwal ng Hematology. Mc Graw Hill, New York.
13. Löffler, H., Rastetter, J., Haferlach, T. 2000. Atlas ng klinikal na hematology. Springer, Berlin.
14. Longo, DL 2010. Ang hematology at oncology ni Harrison. McGraw-Hill, New York.
15. Murphy, K., Weaver, C. 2016. immunobiology ni Janeway. Garland Science, New York.
16. Østerud, B., Bjørklid, E. 2003. Papel ng mga monocytes sa atherogenesis. Review ng Physiology, 83, 1069-1112.
17. Parham, P. 2014. Ang immune system. Garland Science, New York.
18. Paul, KAMI 2012. Pangunahing immunology. Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia.
19. Richards, DM, Hettinger, J., Feuerer, M. 2013. Monocytes at macrophage sa cancer: pag-unlad at pag-andar. Ang cancer Microenvironment, 6, 179–191.
20. Wrigley, BJ, Lip, GYL, Shantsila, E. 2011. Ang papel ng mga monocytes at pamamaga sa pathophysiology ng pagpalya ng puso. European Journal of Heart Failure, 13, 1161–1171.
21. Yona, S., Jung, S. 2009. Mga Monocytes: mga subset, pinagmulan, kapalaran at pag-andar. Kasalukuyang Opinyon sa Hematology. DOI: 10.1097 / MOH.0b013e3283324f80.