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Entdecken Sie die wunderbare Welt des Thymus: Wie beeinflussen cTECs und mTECs das Schicksal von T-Zellen?
Die Thymusdrüse spielt eine Schlüsselrolle in unserem Immunsystem. Als wichtigstes lymphatisches Organ steuert es die Entwicklung und Reifung von T-Zellen, und zwei spezielle Zellen im Thymus - kortikale Thymusepithelzellen (cTECs) und medulläre Thymusepithelzellen (mTECs) - spielen bei diesem Prozess eine Rolle. Eine unersetzliche Rolle .
Thymusepithelzellen sind anatomisch, phänotypisch und funktionell höchst heterogen und sind in der äußeren Schicht des Thymusstromas verteilt.
Das Thymus-Mikroumfeld wird durch das TEC-Netzwerk aufgebaut und ist mit Thymozyten, Vorläufern von Blutzellen in verschiedenen Entwicklungsstadien, gefüllt. Diese Epithelzellen und Thymozyten sind die wichtigsten Bestandteile des Thymus und sind für die Bildung funktionell reifer T-Lymphozyten und die Selbsttoleranz unabdingbar.
TEC-Gruppen
Die Thymusstruktur erreicht ihre endgültige anatomische Position im Alter von 6 Wochen. TECs stammen von nicht-hämatopoetischen Zellen, die auf ihrer Oberfläche CD45-negativ und EpCAM-positiv sind. TECs werden weiter in zwei Kategorien unterteilt: kortikale Thymusepithelzellen (cTECs) und medulläre Thymusepithelzellen (mTECs), die deutliche Unterschiede hinsichtlich Lage, Zytokeratinexpression, Oberflächenmarkierungen usw. aufweisen.
cTECs kommen im kortikalen Bereich des Thymusepithels vor, während mTECs in der Medulla, dem Inneren des Thymus, lokalisiert sind.
Die Hauptaufgabe von cTECs ist die positive Selektion, während mTECs für die Eliminierung selbstreaktiver Thymozyten verantwortlich sind. Diese beiden Zelltypen beeinflussen die Entwicklung der Thymozyten durch die Sekretion von Zytokinen, Chemokinen und Co-Stimulationsmolekülen und bilden so eine zentrale und periphere Toleranz.
Zellveränderungen während der Reifung
Reifung medullärer Thymusepithelzellen
Die Reifung von mTECs beinhaltet die Expression hoher Konzentrationen von MHC-II-Molekülen, CD80, dem Autoimmunregulationsfaktor Aire und gewebebeschränkten Antigenen (TRAs). Während dieses Prozesses verlieren adulte mTECs im letzten Differenzierungsstadium spezifische Reifungsfaktoren und beginnen, Involucrin als Marker für terminal differenziertes Epithel zu exprimieren.
Reifung kortikaler Thymusepithelzellen
Die Reifung von cTECs geht auch mit einer hohen Expression von MHC-II-Molekülen und der Wirkung mehrerer Proteasen wie β5t und Cathepsin L einher, die an der positiven Selektion von T-Zellen beteiligt sind.Spezifische Oberflächenmarker wie Ly51 und CD205 sind für die Identifizierung und Charakterisierung von cTECs von entscheidender Bedeutung.
Frühes cTEC muss auch einige Transkriptionsfaktoren wie Pax 1/9, Six1/4 usw. stark exprimieren. Diese Transkriptionsfaktoren spielen eine zentrale Rolle bei der Genregulation für die Entwicklung von TEC. Darüber hinaus war die Entwicklung von mTECs von der Regulierung der Relb- und NFκB-Signalwege abhängig, während Foxn1 nicht mehr erforderlich war.
Mechanismen der positiven und negativen Selektion
Ausgewählt
Doppelt negative (DN) T-Zellen proliferieren und differenzieren unter der Expression von CD44- und CD25-Markern und verwandeln sich in doppelt positive (DP) T-Lymphozyten. Diese Zellen beginnen, vollständig rekombinante TCRs zu exprimieren und werden mit dem MHC von cTEC komplexiert. Erkennung von körpereigenen und körperfremden Antigenen bei Tieren. Nur Thymozyten, die angemessen mit dem MHC-Komplex interagieren, können überleben und sich weiter in CD4+- oder CD8+-einfach positive (SP) T-Lymphozyten differenzieren.
Negative Auswahl
Während des negativen Selektionsprozesses spielen mTECs eine Schlüsselrolle bei der Eliminierung jener embryonalen T-Zellen mit hoher Affinität zu Selbstantigenen, indem sie eine große Vielfalt an Selbstantigenen exprimieren. In diesem Prozess sind mTECs nicht nur für das Erreichen der Selbsttoleranz verantwortlich, sondern unterstützen auch die Entwicklung von CD4+CD25+Foxp3 T-regulatorischen Zellen, die für die Kontrolle der Immunreaktionen essentiell sind.
Der Zusammenhang zwischen TECs und Krankheiten
Aufgrund der wichtigen Rolle der TECs bei der Entwicklung und Selbsttoleranz von T-Zellen kann ihre Funktionsstörung zu einer Reihe von Autoimmunerkrankungen und Immunschwächekrankheiten führen. Beispielsweise können Mutationen im Gen des Autoimmunregulators Aire die systemische Autoimmunerkrankung APECED auslösen, die Merkmale von Schilddrüsenfehlfunktionen und Brustfunktionsstörungen aufweist. Neben APECED hängen auch Krankheiten wie rheumatoide Arthritis, Multiple Sklerose und Typ-1-Diabetes eng mit der Rolle der TECs zusammen.
Eine Funktionsstörung der Thymusepithelzellen kann zur Entstehung von Autoimmunerkrankungen und Tumoren mit weitreichenden und weitreichenden Folgen führen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Thymus-Mikroumfeld und die Funktionen von cTECs und mTECs nicht nur das Schicksal von T-Zellen beeinflussen, sondern auch eine wichtige Rolle für die Gesundheit des Immunsystems spielen. Können wir durch ein besseres Verständnis dieser Zellen neue Wege finden, die Funktion des Thymus wiederherzustellen und dadurch die Abwehrkräfte des Immunsystems zu stärken?
