CC BY
522
ИНТЕСТИНАЛЬНЫЕ СТРОМАЛЬНЫЕ КЛЕТКИ: ИДЕНТИФИКАЦИЯ, ПРОИСХОЖДЕНИЕ, ФУНКЦИИ
ФГБУ Нижегородский научно-исследовательский институт детской гастроэнтерологии Минздравсоцразвития России, 603950, Н. Новгород, Россия
Маянская Ирина Васильевна, E-mail: [email protected]
♦ Обзор является введением в проблему стромальных клеток слизистой оболочки интестинального тракта. Показаны их типы и структурно-молекулярные свойства, идентификация, происхождение в эмбриональной жизни и после рождения. Обсуждаются физиологическое значение стромальных элементов, их пластические возможности, способность к переходу в эпителиальные клетки и трансформация эпителиальных стволовых клеток в стромальные. Показана связь интестинальных стромальных клеток с костным мозгом, его мезенхимальными стволовыми элементами и гемопоэтическими стволовыми клетками. Обсуждается значение стромальных клеток в построении ниши стволовых эпителиальных клеток, во многом связанной с толерогенной активностью стромальных элементов. На примере фибробластов/миофибробластов обсуждаются секреторный профиль стромальных клеток, его регуляция и значение для репаративных процессов при хроническом воспалении кишечника. Делается вывод о том, что интестинальные клетки стромы могут быть использованы для лечения хронических воспалительных заболеваний кишечника, не поддающихся обычной и цитокиновой терапии.
Ключевые слова: интестинальные, фибробласты/миофибробласты, происхождение, функции, воспаление, участие
во врожденном иммунитете
I.V. Mayanskaiya, \ P.P. Potekhin \, V.I. Ashkenazi, N.I. Tolkatcheva, A.Yu. Goganova THE INTESTINAL STROMAL CELLS: IDENTIFICATION, ORIGIN, FUNCTIONS The Nizhny Novgorod research institute of children gastroenterology of Minzdrav of Russia, Nizhny Novgorod
♦ The article proposes an introduction into problem of stromal cells of mucous membrane of intestinal tract. The types and structural molecular characteristics of stromal cells are presented including their identification, origin in embryonic life and after birth. The physiologic importance of stromal elements is discussed including their plastic possibilities, ability to transit into epithelial cells and transformation of epithelial stem cells into stromal cells. The relationship of intestinal stromal cells with bone marrow, mesenchymal stem elements and hematopoietic stem cells is demonstrated. The importance of stromal cells in the formation of stem epithelial cells' niche in many ways relating to tolerogenic activity of stromal elements is emphasized. The secretion profile of stromal cells, its regulation and importance for reparative processes in case of chronic inflammation of intestine are discussed on the example of fibroblasts/miofibroblasts. The conclusion is made that intestinal cells of stroma can be used for treatment of chronic inflammatory diseases of intestine which are resistant to common and cytokine therapy.
Key words: intestinal, fibroblasts/miofibroblasts, origin, function, inflammation, involvement into congenital immunity
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2013
УДК 612.014
И.В. Маянская, П.П. Потехин , В.И. Ашкинази, Н.И. Толкачева, А.Ю.Гоганова
Цель обзора — объединить и проанализировать особенности интестинальных мезенхимальных стромальных клеток, их происхождение, пополнение после повреждения, идентификация молекулярных маркеров, участие в воспалении и иммунологических реакциях.
Идентификация интестинальных стромальных клеток
В костном мозге наряду со стволовыми кроветворными клетками существуют фибробластподобные стволовые клетки, образующие колонии in vitro. Это поистине бесценное открытие, сделанное отечественным ученым А.Я. Фриденштейном [12], явилось научным методическим прорывом, проложившим путь к развитию ре-паративной биотерапии. Стволовые клетки отличаются способностью к самообновлению, характеризуются не-лимитированным делением, образованием (наряду с дифференцированным потомством) новых стволовых клеток путем асимметричного митоза [4]. Согласно современной классификации, клетки, способные превращаться в клетки мезенхимальных линий, получили название мезенхи-мальных стволовых, либо стромальных клеток, поскольку они относятся к строме, которая, как полагают, служит физической поддержкой гематопоэтических стволовых клеток [19, 49]. Сегодня чаще используют термин "мезен-химальные стромальные клетки" вместо "мезенхималь-ные стволовые клетки". Вопрос, являются ли эти клетки истинными стволовыми или предшественниками мезен-химальных клеточных линий, до сих пор служит предметом интенсивных дискуссий.
Современное развитие биотехнологии позволяет рассматривать стволовые клетки как средство восстановления целостности тканей, лечения многих заболеваний, в том числе воспалительных заболеваний кишечника (ВЗК) [6]. Клеточный материал, вносимый в организм, направлен не только на замещение утраченных клеток, но и на активацию собственного продуктивного потенциала органа [14].
Ведутся исследования по трансплантации МСК костного мозга у взрослых с ВЗК. Показано, что внутривенное вливание аллогенных МСК оказывает мощное иммуно-модулирующее влияние, снижает активность аутоиммунного воспаления и стимулирует репаративный процесс в слизистой оболочке [7]. Лечение МСК увеличивает продолжительность ремиссии, снижает риск развития рецидива и рассматривается как новое стратегическое направление в терапии [5, 7, 8, 30]. Вместе с тем использование клеточной терапии требует определенной осторожности, связанной с выбором клеточного материала, его интеграцией в функциональный цикл органа и организма, а также с наличием еще многих нерешенных вопросов.
Мезенхимальными элементами интестинальной собственной пластинки слизистой оболочки кишечника являются следующие клетки: фибробласты (ФБ), миофи-бробласты, муральные (перициты капилляров); костномозговые стромальные (стволовые), клетки мышечной пластинки и гладких мышц, ассоциированные с лимфатическими капиллярами [40]. Эти элементы действуют сообща, выполняя функции, которые прежде приписывались исключительно миофибробластам. Ранее они идентифицировались по экспрессии внутриклеточных цито-
Маркеры стромальных клеток мезенхимы (Pinchuk I. и соавт. [38])
Таблица 1
Стромальные клетки
Маркер миофибробласты ФБ перициты стромальные стволовые клетки клетки мышечной ткани слизистой оболочки гладкие мышцы, ассоциированные с лимфатическими капиллярами
a-SMA Десмин Виментин CD90
скелетных белков гладкомышечного а-актина (а-8МЛ), промежуточных филаментов (виментин, десмин) и ферментов, обеспечивающих созревание коллагена 1-го типа, а также по отсутствию эпителиальных цитокератинов [21, 39]. Маркеры МСК и активные молекулы, секретируемые ими, приведены в табл. 1 и 2 [38].
Для того чтобы изучить нормальную биологию инте-стинальных мезенхимальных клеток и понять их роль при заболеваниях человека, необходимо правильно их идентифицировать. Интестинальные мезенхимальные клетки обычно определяют при помощи панели молекулярных маркеров. Однако это встречает заметные трудности из-за клеточной пластичности и значительного перекрывания маркеров у различных клеток.
Функции интестинальных стромальных клеток
Интестинальные ФБ являются одним из нескольких типов мезенхимальных клеток собственной пластинки кишечника, выполняя разнообразные функции субэпителиальных клеток. В собственной пластинке слизистой оболочки толстой кишки интестинальные ФБ составляют второй слой клеток, прилегающих к миофибробластам, окружающих крипты толстой кишки [34]. Значительное количество ФБ обнаруживают в верхних участках крипт, особенно под поверхностным эпителием, где расположен открытый слой ФБ. Другой областью, богатой ФБ, является субэпителиальный район средних и верхних отделов ворсинок тонкой кишки [26].
Интестинальные миофибробласты в культуре приобретают звездчатую морфологию, отвечая на повышенный уровень внутриклеточного циклического АМФ [45]. Показано [34], что только первый слой субэпителиальных мезенхимальных клеток кишечных крипт образован миофибробластами и только субэпителиальные клетки ворсинок тонкой кишки являются преимущественно перицитами. Эти а-8МЛ+-клетки вместе с а-8МЛ- ФБ представляют стромальные клетки интестинальной собственной пластинки. Авторы полагают, что субэпителиальные мезенхимальные клетки важны для интестинального воспаления и терапии ВЗК.
ФБ — важные представители интестинальных мезенхимальных клеток. Продолжаются дискуссии о происхождении, фенотипических особенностях и специфичности молекулярных маркеров. ФБ являются основными клетками соединительной ткани, их возможность продуцировать компоненты внеклеточного матрикса (ВКМ) и организовывать его, а также взаимодействовать с другими клетками делает их центральными компонентами тканевой биологии. Описание клеток фибробластического ряда подробно дано В.В.Серовым и А.Б. Шехтером [11], а через 30 лет дополнено Н.П. Омельяненко и Л.И. Слуцким [10]. Авторы описывают ФБ как клетки, которые выполняют жизненно важные функции в период эмбриогенеза и во взрослом организме. Их фундаментальная роль заключается в том, что они отвечают за синтез ВКМ соединительной ткани, являясь главным источником его белков. Это создает основу для формирования структуры тканей в процессе морфогенеза и тканевой регенерации, восстановления повреждения, заживления ран [2, 3, 10, 13, 20,
34]. ФБ рассматриваются как сторожевые клетки, которые отвечают на сигналы опасности и организуют ответ ткани на инфекцию или рану [10], т. е. они играют важную роль в иммунологических реакциях. Клетки фибробластическ-го дифферона имеют веретенообразную морфологию, светлое ядро, способны прикрепляться к пластику куль-туральных флаконов и не экспрессируют маркеры, характерные для других клеточных линий.
Есть данные о том, что при повреждении кишечника ФБ превращаются в миофибробласты. Миофибробла-сты имеют хорошо развитый цитоскелет, состоящий из а-8МЛ. Нити мышц чувствительны к алкалоидам типа цитохолазина. Под его действием миофибробласт теряет способность сокращаться, менять форму, перемещаться и т. д. Дифференцировка происходит в результате первоначального механического напряжения в окружающем межклеточном матриксе, которое вызывают ФБ, мигрирующие в район ремоделирования или заживления [10]. Напряжение способствует сборке волокон, характеризующих премиофибробласты. Последние могут дифференцироваться в зрелые миофибробласты под влиянием трансформирующего фактора роста Р1 (ТвР-Р1) и механического напряжения. Определенный вклад в диффе-ренцировку вносит колониестимулирующий фактор гра-
Таблица 2
Цитокины, ростовые факторы и другие медиаторы, секретируемые итестинальными мезенхимальными клетками (Ртскик I и соавт. [38])
Цитокин Ростовый фактор Хемокин Другие медиаторы
ИЛ-1 Amphiregulin KGF Эотаксин CO
ИЛ-6 BMP NGF Gro-1 a H2O2
ИЛ-11 BMP-antagoists NPP1 ИЛ-8 HETE
ИЛ-13 BDNF PDGF-AA MCP-1 IDO
ИЛ-15 CSF-1 PDGF-BB MIF-1 pge2
ИЛ-23 FGF 2, 7, 13 SCF MIP-1a Prostacyclin
LIF bFGF SDF MIP-2 Retinoic acid
TNF-a GM-CSF HGF IGF-I IGF-II TGF-ß VEGF Wnts Wnt antagonists RANTES
Примечание. BNDF — мозговой нейротропный фактор; BMP — костный морфогенетический протеин; FGF — фибробласт-ный ростовой фактор; GM-CSF — гранулоцитарный макрофагаль-ный колониестимулирующий фактор; HETE — гидросиэйкозате-траеновые кислоты; HGF — ростовой фактор гепатоцитов; IDO — индоламин 2,3-диоксигеназа; ICF — инсулиноподобный ростовой фактор; KGF — ростовой фактор кератиноцитов; LIF — лейкемиче-ский ингибиторный фактор; MCP — хематтрактанный протеин для моноцитов; MIF — ингибиторный фактор миграции макрофагов; MIP — макрофагальный воспалительный протеин; NGF — ростовой фактор нервов; NPP — нуклеотид-пирофосфатаза/фосфодиэстераза; PDGF — ростовой фактор тромбоцитов; ПГЕ2 — простагландин Е2; RANTES — фактор, регулируемый при активации нормальных Т-клеток; SCF — ростовой фактор стволовых клеток; SDF — фактор стромальных клеток; TNF-a — фактор некроза опухолей a; VEGF — ростовой фактор васкулярных эндотелиоцитов; Wnt — белки пролиферации и дифференцировки эпителиальных клеток.
+
+
+
+
нулоцитов и моноцитов (GM-CSF), который вызывает синтез a-SMA in vivo.
Дифференцировка ФБ в миофибробласты происходит под влиянием цитокинов, продуцируемых местно воспалительными клетками, резидентными клетками соединительной ткани (макрофаги, тучные клетки, Т- и В-лимфоциты), а также при изменении состава ВКМ. Процесс двухэтапный [1]. Первый этап включает образование клетки-предшественницы (протомиофибробласт), маркером которой является временно экспрессируемый N-кадгерин, необходимый для заселения зоны повреждения. Второй этап — превращение протомиофибробласта в миофибробласт. Еще одним важным источником образования миофибробластов являются перициты сосудов микроциркуляторного русла [1].
Количество ФБ в участках воспаления увеличивается, они активируются и начинают продуцировать коллаген, фибронектин и другие компоненты ВКМ, которые дают ауто- и паракринный эффект. С одной стороны, ФБ способны самостоятельно усиливать синтез белков ВКМ под влиянием собственных ростовых цитокинов (PDGF, TGF-P, bFGF, GM-CSF), с другой — они попадают под обстрел индукторов репарации, так как экспрессируют рецепторы, готовые воспринять сигналы, которые поступают извне, — от тромбоцитов и лейкоцитов, а затем и макрофагов, участвующих в воспалительном процессе [9]. Один и тот же индуктор может по-разному праймировать ФБ к синтезу ВКМ в разные фазы воспаления. Например, интерлейкин (ИЛ)-1 в фазе активного роста гранулемы побуждает ФБ к синтезу коллагеназы, разрушающей коллаген, тогда как в фазе увядания в гранулеме возрастает количество ФБ, которые под влиянием ИЛ-1 становятся высокочувствительными к фактору роста тромбоцитов и тем самым активно включаются в фиброгенез [9]. Другой цитокин интерферон (ИФН)-у к моменту завершения воспаления праймирует ФБ к ростовым цитокинам, готовя их к активным действиям в репаративных процессах. ФБ могут праймироваться не только цитокинами, но и фибро-нектином, который обеспечивает взаимодействие клеток с ВКМ [9]. Главным источником паракринных сигналов для ФБ являются макрофаги. От них во многом зависит, будет ли рост соединительной ткани сбалансированным, или произойдет смещение в сторону разрастания или деградации ВКМ. В первом случае репарация будет сопровождаться фиброзом, в последнем — формированием язв, абсцессов, т.е. нарушением репарации. В деградации ВКМ, особенно его фибриллярных белков, важную роль играют металлопротеиназы матрикса, которые вырабатываются преимущественно ФБ. Они выделяются из клеток в неактивной форме, активируются при нейтральном рН, содержат Zn2+ в активном центре и зависят от Са2+. Активность металлопротеиназ тормозится специфическими тканевыми ингибиторами металлопротеиназ (англ. tissue inhibitor metalloproteinases — TIMP) [9]. Они вырабатываются разными клетками, в том числе ФБ. По мере перехода обратимого фиброза в необратимый содержание TIMP в склерозируемой ткани неуклонно повышается. Судьба ВКМ зависит от соотношения между активностью кол-лагеназ и их антагонистов. Пока в инфильтрате активно работают коллагеназы, накопление коллагена не происходит, несмотря на увеличение его синтеза ФБ.
Интестинальные миофибробласты определяются по экспрессии, локализации и структуре a-SMA и рассматриваются как активированные ФБ. a-SMA остается наилучшим сигнальным маркером субэпителиальной миофибро-бластной сети собственной пластинки [44]. В кишечнике человека ФБ/миофибробласты экспрессируют CD90, который также известен как тимусный стромальный антиген-1 (Thy1). В слизистой оболочке пищеварительного тракта миофибробласты обнаруживают преимущественно в зоне
локализации эпителиальных стволовых клеток. Миофибробласты образуют микронишу для эпителиальных стволовых клеток, регулируя их самоподдержание, выживание и пролиферацию. Выделяют две популяции миофибробла-стов — интерстициальные и субэпителиальные. Они имеют одного предшественника, звездчатую форму и связаны в единую систему с помощью щелевидных соединений. В работе Э.Ф. Баринова и О.Н. Сулаевой [1] обсуждаются роль миофибробластов в регуляции дифференцировки и транспортной активности клеток в морфогенезе желудочно-кишечного тракта, пейсмекерная активность. Показаны стимуляторы образования миофибробластов и другие важные стороны данного клеточного дифферона. Отметим, что это единственное отечественное исследование, посвященное роли гастроинтестинальных миофибробласов в регуляции физиологической активности и репаративных процессов желудочно-кишечного тракта.
Другие представители интестинальных стромальных клеток — муральные клетки, или перициты (первоначально они назывались клетками Rouget в честь открывшего их ученого, или васкулярными гладкомышечными клетками) являются а-8МА+-миофибробластоподобными клетками, которые закручены вокруг капилляров [40]. Подобно эн-дотелиальным клеткам, они вносят вклад в синтез протеинов васкулярной базальной мембраны. С эндотелиоцитами перициты общаются при помощи паракринных сигналов. Вместе с эндотелием перициты участвуют в ангиогене-зе и реваскуляризации. Паракринные сигналы перицитов могут контролировать сократимость и пропускную способность капилляров. Коммуникации между перицитами и эндотелиальными клетками происходят через смежную базальную мембрану, аналогичную структуре коммуникаций между субэпителиальными миофибробластами и интестинальным эпителием [40]. В кишечнике субэпителиальные миофибробласты (так же, как звездчатые клетки печени) одновременно служат перицитами, могут иметь общий эмбриональный источник и использовать заместительный процесс, подобный костномозговым стволовым клеткам. Они имеют те же маркеры, что и интестинальные миофибробласты, отвечают на те же цитокины и ростовые факторы и играют ту же роль в физиологических процессах и при патологии [16, 29]. Для изучения биологических функций интестинальных миофибробластов предлагают несколько путей, одним из которых является блокада мио-фибробластов с помощью токсинов или антифиброзных препаратов, конъюгированных с антителами [23].
Происхождение интестинальных стромальных клеток
ФБ/миофибробласты начинают появляться с 21-недельного возраста эмбрионов человека. Показано [48], что источником миофибробластов и перицитов собственной пластинки слизистой оболочки кишечника служат клетки серозного мезотелия. Они совершают эпителиаль-но-мезенхимальный переход и мигрируют через стенку кишечника, формируя стромальные элементы собственной пластинки. Отсюда следует, что субэпителиальные и периваскулярные а-8МА+-клетки имеют одинаковое происхождение. Остается неясным, происходят ли клетки мышечной пластинки и гладких мышц лимфатических сосудов из того же источника.
После повреждения ФБ/миофибробласты взрослого организма восполняются из разных источников. Это могут быть резидентные ФБ, периваскулярные гладкомышечные клетки, адипоциты, эпителиально-мезенхимальный переход, дифференцировка из МСК либо из гемопоэтических стволовых клеток, которые сначала трансформируются в СБ14+-моноциты, а из них превращаются в циркулирующие СБ34+-фиброциты и далее в резидентные CD34+-фиброциты [21]. Полагают, что ключевым индуктором
Перициты
дифференцировки ФБ является ТвБ-Р; требуются также присутствие фибронектина и наличие механического стресса [10, 39]. Простагландин Е2 ингибирует переход ФБ в миофибробласты через простаноидные рецепторы ЕЗ2, связанные с продукцией внутриклеточного циклического АМФ [28].
Интестинальные стволовые клетки участвуют в физиологическом обновлении и повреждении слизистой оболочки, т. е. могут оказывать позитивное и негативное действие [43]. В слизистой оболочке кишечника имеются различные уровни стволовых клеток [18, 44]. Первый из них — стволовые эпителиальные клетки крипт, которые участвуют в обновлении нормальных эпителиальных клеток и колоректальном канцерогенезе. Рядом с криптами имеется второй уровень стволовых клеток — локальная ниша субэпителиальных стволовых клеток, включающая прикриптальные субэпителиальные миофибробласты, которые регулируют дифференцировку этих клеток и играют ключевую роль в развитии рака и хронического воспаления. Третий уровень — стволовые клетки, которые иммигрируют из костного мозга и играют важную роль в заживлении ран после тяжелого воспаления слизистой оболочки. Говоря об источнике стволовых клеток криптального эпителия, следует иметь в виду два типа МСК в субэпителиальном слое интестинальной слизистой оболочки — местные и иммигрирующие костномозговые стволовые клетки [18, 44]. При умеренном повреждении слизистой оболочки количества местных субэпителиальных стволовых клеток достаточно для дифференцировки в эпителиальные клетки. При серьезном повреждении (трансплантационная болезнь, ВЗК) регенеративных способностей местных стволовых клеток недостаточно для полного заживления тканей. В этом случае костномозговые клетки мигрируют в гастроинтестинальную стенку, внося заметный вклад в репарационный процесс [18, 47]. Интестинальные субэпителиальные миофибробласты играют ключевую роль в создании ниши для эпителиальных стволовых клеток. Они происходят из местных субэпителиальных ФБ и иммигрирующих костномозговых клеток [24]. Оба процесса регулируются ТвР-Р1, который играет важную роль в физиологии интестинальной слизистой оболочки [15]. Возможные пути и источники происхождения кишечных мезенхимальных и эпителиальных клеток, а также их переходы представлены на рисунке.
Роль интестинальных стромальных клеток при воспалении и в иммунологических реакциях
Утвердилась концепция, согласно которой стромаль-ные клетки мезенхимального происхождения участвуют в регуляции острого и хронического воспаления [25]. Их называют резидентными часовыми, которые продуцируют после активации хемокины (см. табл. 2), привлекающие лейкоциты к месту тканевого повреждения и воспаления [36, 46]. Иммунный ответ интестинальной слизистой оболочки характеризуется балансом между иммунитетом и толерантностью, который позволяет ей взаимодействовать с комменсальными бактериями и пищевыми антигенами, постоянно поступающими в пищеварительный тракт [17]. Но защитная роль эпителиального барьера против воспалительных антигенов недостаточно надежна. Поэтому профессиональные и непрофессиональные иммунные клетки являются главными участниками, которые отвечают за реакции против кишечных антигенов. Первой линией защиты служит иммунный ответ, связанный с То 11-подобными рецепторами (ТЬЯ) [33]. Резуль-
КОСТНЫИ МОЗГ
Гемопоэтические стволовые клетки
I
Циркулирующие фибробластоподобные клетки (фиброциты)
Мезенхимальные стволовые клетки
I
Локальные мезенхимальные стволовые клетки
Субэпителиальные
фибробласты/ миофибробласты
МЭП ЭМП
МЭП
Эпителиальные клетки
Стволовые эпителиальные . клетки
Происхождение мезенхимальных и эпителиальных клеток интестинальной слизистой оболочки.
Стрелки показывают возможные источники и происхождение мезенхимальных и эпителиальных клеток. МЭП — мезенхимально-эпителиальный переход, ЭМП — эпителиально-мезенхимальный переход (Sipos F. и соавт.) [43].
татом связывания TLR с их лигандами является регуляция эффективности представления антигенов Т-клеткам. В собственной пластинке антигенпредставляющими клетками являются макрофаги и дендритные клетки [22]. Интестинальные ФБ/миофибробласты человека также экс-прессируют TLR [35] и способны функционировать как антигенпредставляющие клетки при стимуляции ИФН-у и другими провоспалительными цитокинами [42]. Это говорит о том, что стромальные клетки вследствие своей локализации, многочисленности и экспрессии TLR могут играть важную и до сих пор не оцененную роль не только во врожденном, но и в адаптивном иммунитете слизистой оболочки пищеварительного тракта.
В зависимости от микроокружения, связанного с ци-токинами, хемокинами, ростовыми факторами и патоген-ассоциированными молекулами, стромальные клетки могут функционировать как в иммуностимулирующем, так и в иммуносупрессивном (толерогенном) режиме [40]. Индукция толерантности к безвредным кишечным антигенам чрезвычайно важна для организации иммунологического процесса. Т-клеточный ответ во время индукции толерантности находится под контролем взаимодействий с антигенпредставляющими клетками [17]. Интестиналь-ные ФБ/миофибробласты, как и стромальные элементы иной локализации, способны подавлять реакции CD3/ СВ28/СБ4-активированных Т-клеток [37]. Иммуносу-прессия может быть связана с контактными межклеточными взаимодействиями или/и продукцией растворимых факторов. В иммуносупрессии, обусловленной клеточными контактами, участвуют ингибиторные В7-лиганды PD-L1 и PD-L2 и их гомологичный Т-клеточный рецептор, генетически запрограммированный на клеточную смерть (апоптоз). Недавно было показано, что дополнительно к низкоуровневой экспрессии CD80 (В7.1) и CD86 (В7.2) интестинальные миофибробласты экспрессируют PD-L1 и PD-L2, и эти обе молекулы участвуют в контактном иммуносупрессивном эффекте миофибробластов, подавляющем пролиферацию CD4+-Т-клеток [37]. Другой механизм, при помощи которого стромальные клетки ингибируют иммунные реакции, связан с продукцией растворимых ингибиторных молекул. При активации ФБ/ миофибробласты продуцируют TGF-Pp IL-10, простаглан-дин Е2 и индоламин 2,3-диоксигеназу [27, 31, 32]. Эти факторы участвуют в блокирующем эффекте стромальных клеток против CD4+- и CD8+- Т-лимфоцитов, естественных киллеров, В-клеток, макрофагов и дендритных клеток.
Регуляторные Т-клетки (Treg) также играют активную роль в поддержании иммунологической толерантности
пищеварительного тракта. Интестинальные стромальные клетки могут участвовать в индукции и поддержании Тге§ [36]. Антигенпрезентирующая функция стромальных клеток требует стимуляции низкими дозировками эндогенного ИФН-у. Низкий уровень ИФН-у необходим для экспрессии МНС-II в культурах интестинальных ФБ/миофибробла-стов. Напротив, повышенный и/или хронический уровень угнетает антигенпредставляющую функцию стромальных элементов, повышая экспрессию иммуносупрессивных молекул [41]. Полагают, что участие стромальных клеток в иммуносупрессии зависит от микроокружающей среды, которая создается цитокинами (в частности, ИФН-у), хемо-кинами, ростовыми факторами и ТЬЯ-лигандами.
Интестинальные клетки стромы слизистой оболочки кишечника представляют спектр фенотипов, которые выполняют различные функции, зависящие от их локализации, происхождения и экологической обстановки. Стромальные клетки происходят из разных источников развивающегося эмбриона и взрослого организма. Интестинальные ФБ/ миофибробласты и клетки мышечной пластинки слизистой оболочки вместе с эпителиальными клетками создают нишу для стволовых клеток, используя комплексные сигналы, связанные с Wnt, Бшр и ИИ. Стромальные клетки собственной пластинки слизистой оболочки кишечника, которые являются частью мукозальной иммунной системы, располагают рецепторами, которые используются для регуляции профессиональных иммунных клеток. Экспрессируя ряд ТЪЯ, они участвуют во врожденном иммунитете. Интестиналь-ные клетки стромы могут оказывать иммуносупрессивное или иммуностимулирующее влияние, что связано с микроокружением. Интестинальная экология носит динамический характер и зависит от содержания цитокинов, хемокинов, ростовых факторов и ТЬЯ-лигандов. Стромальные клетки играют важную роль в развитии репаративных процессов интестинальной слизистой оболочки, которые направлены на ликвидацию повреждения и возобновление ее функций.
ЛИТЕРАТУРА
1. Баринов Э.Ф., Сулаева О.Н. Гастроинтестинальные миофибро-бласты — роль в регуляции физиологической активности и репарации желудочно-кишечного тракта. Российский журнал гастро-энетрологии, гепатологии, колопроктологии. 2010; 20 (3): 9—18.
2. Базо И.Я., Деев Р.В., Пинаев Г.П. "Фибробласт" — специализированная клетка или функциональное состояние клеток мезен-химального происхождения. Цитология. 2010; 52 (2): 99—109.
3. Бобро Л.П. Фибробласты и их значение в тканевых реакциях. Архив патологии. 1990; 52 (12): 65—8.
4. Буеверов А.О., Ивашкин В.Т. Перспективы и проблемы применения стволовых клеток в гастроэнтерологии. Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. 2011; 21 (6): 4—11.
5. Князев О.В., Коноплянников А.Г., Лазебник Л.Б., Румянцев В.Г. Перспектива использования мезенхимальных стволовых клеток у больных с патологией органов пищеварения. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2008; (6): 64—78.
6. Лазебник Л.Б., Князев О.В., Парфенов А.И. и др. Успешное применение аллогенных мезенхимальных стволовых клеток у больного с язвенным колитом. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2009; 4: 112—5.
7. Лазебник Л.Б. Биологическая терапия болезней органов пишева-рения. Терапевтический архив. 2011; 83 (2): 5—8.
8. Лазебник Л.Б., Коноплянников А.Г., Князев О.В. и др. Использование аллогенных мезенхимальных стромальных клеток костномозгового происхождения в лечении воспалительных заболеваний кишечника. Терапевтический архив. 2010; 82 (2): 38—43.
9. МаянскийД.Н. Лекции по клинической патологии. М.: ГЭОТАР-Медиа; 2008.
10. Омельяненко Н.П., Слуцкий Л.И. Соединительная ткань (гисто-физиология и биохимия). М.: Известия; 2009.
11. Серов В.В., Шехтер А.Б. Соединительная ткань. М.: Медицина; 1981.
12. Фриденштейн А.Я., Гайлахян Р.К., Лалыкина К.С. О фибро-бластподобных клетках в культурах кроветворных тканей морских свинок. Цитология. 1970; 12: 1147—55.
13. ЮдинцеваН.М., БлиноваМ.И., Панаев Г.П. Особенности организации цитоскелета у фибробластов нормальной, рубцовой и эмбриональной кожи человека, распластанных на белках внеклеточного матрикса, Цитология. 2008; 50 (10): 861—7.
14. Ярыгин В.Н. Тканевые клеточные системы — основа биомедицинских клеточных технологий нового поколения: контуры идеологии. Вестник РАМН. 2004; 9: 12—9.
15. BeckP.L., RosenbergI.M., XavierRJ. et al. Transforming growth factor-beta mediates intestinal healing and susceptibility to injury in vitro and in vivo through epithelial cells. Am. J. Pathol. 2003; 162: 597—608.
16. Bergers G., Song S. The role of pericytes in blood — vessel formation and maintenance. Neuro-Oncol. 2005; 7: 452—64.
17. Brandtzaeg P. "ABC" of mucosal immunology. Nestle Nutr. Workshop Ser. Pediatr. Program. 2009; 178: 8097—106.
18. Brittan M., Wright N.A. Stem cell in gastrointestinal structure and neoplastic development. Gut. 2004; 53: 899—910.
19. CaplanA.I. Mesenchymal stem cells. J. Orthop.Res. 1991; 9: 641—50.
20. ChangH.Y., Chi Jen-Tsan, DudoitS. et al. Diversity, topographic differentiation and position memory in human fibroblasts. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2002; 99 (20): 12877—82.
21. De Wever O., Demetter P., Mareel M., Bracke M. Stromal myofibroblasts are drivers of invasive cancer growth. Int. J. Cancer. 2008; 123: 2229—38.
22. Denning T.L., Wang Y.-C., PatelS.R. et al. Lamina propria macrophages and dendritic cells differentially induce regulatory and interleukin 17-producing T cell responses. Nat. Immunol. 2007; 8: 1086—94.
23. Douglass A., Wallace K., Koruth M. et al. Targeting liver myofibroblasts: a novel approach in antifibrogenic therapy. Hepatol. Int. 2008; 2: 405—15.
24. Emura M., Ochiai A., Horino M. еt al. Development of myofibro-blasts from human bone marrow mesenchymal stem cells cocultured with human colon carcinoma cells and TGF beta 1. In Vitro Cell Dev. Biol. Anim. 2000; 36: 77—80.
25. Fiocci C., Ina K., Danese S., Leite A. et al. Alteration of mesenchymal and endothelial cells in inflammatory bowel diseases. Adv. Exp. Biol. 2006; 579: 168—76.
26. Furuya S., Furuya K. Subepithelial fibroblasts in intestinal villi: roles in intercellular communication. Int. Rev. Cytol. 2007; 264: 165—223.
27. Haniffa M.A., Wang X.N., Holtick U. et al. Adult human fibroblasts are potent immunoregulatory cells and functionally equivalent to mesenchymal stem cells. J. Immunol. 2007; 179: 1595—604.
28. Kolodsick J.E., Peters-Golden M., Larios J. et al. Prostaglandin E2 inhibits fibroblast to myofibroblast transition via E-prostanoid receptor 2 signaling and cyclic adenosine monophosphate elevation. Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 2003; 29: 537—44.
29. Krueger M., Bechman I. CNS pericytes: concepts, misconception, and a way out. Glia. 2010; 58: 1—10.
30. Lansoni G., Roda G., Belluzzi A. et al. Inflammatory bowel disease: moving toward a stem cell-based therapy. World J. Gastroenterol. 2008; 14 (29): 4616—26.
31. MabyE.L. HajjjamiH., Ame-ThomasP., Pangault C. et al. Functional alteration of the lymphoma stromal cell niche by the cytokine context: role of indoleamine-2,3 dioxygenase. Cancer Res. — 2009; 69: 3228—37.
32. McRaig B.C., Hughes K., Tighe P.J., Mahida Y.R. Differential expression of TGF-ß isoforms by normal and inflammatory bowel diseases intestinal myofibroblasts. Am. J. Physiol. Cell Physiol. 2002; 282: 172—83.
33. MedzhitovR., Janeway C.Jr. The Toll-receptor family and microbial recognition. Trends Microbiol. 2000; 8: 452—6.
34. Mifflin R.C., Pinchuk I.V., Saada J.I., Powell D.W. Intestinal myofi-broblasts: targets for stem cell therapy. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 2011; 300: 684—96.
35. Otte J.M., Rosenberg I.M., Podolsky D.K. Intestinal myofibroblasts in innate immune responses of the intestine. Gastroenterology. 2003; 124: 1866—78.
36. Pinchuk I.V., Beswick E.J., Saada J.I. et al. Monocyte chemoattract-ant protein-1 production by intestinal myofibroblasts in response to staphylococcal enterotoxin A: relevance to staphylococcal entero-toxigenic disease. J. Immunol. 2007; 178: 8097—106.
37. Pinchuk I.V., Saada J.I., Beswick E.J. et al. PD-1 ligand expression by human colonic myofibroblasts/fibroblasts regulates CD4+ T-cell activity. Gastroenterology. 2008; 135: 1228—37.
38. Pinchuk I.V., Miffin R.C., Saada J.I., Powell D.W. Intestinal mesenchimal cells. Curr. Gastroenterol. Rep. 2010; 12: 310—8.
39. Powell D.W., Miffin R.C., Valentich J.D. et al. Myofibroblasts. II. Intestinal subepithelial myofibroblasts. Am. J. Physiol. Cell Physiol. 1999; 277: 183—201.
