Главная

Лимфоидный состав вторичных лимфоидных органов: рециркуляция лимфоцитов

Лимфоциты — самый многочисленный тип клеток лимфатических узлов, пейеровых бляшек кишечника и белой пульпы селезенки; поэтому они по праву считаются основным компонентом этих органов. Каждый лимфоидный орган имеет лимфоидный компартмент строго определенного размера и состава, что отражает в какой-то мере потребность данного органа в тех или иных клетках. Так, например, в селезенке и пейеровых бляшках кишечника преобладают лимфоциты, ответственные главным образом за развитие гуморального иммунитета (В-клетки), а Т-клетки, в основном регуляторные и цитотоксические, составляют большую часть лимфоцитов периферических лимфатических узлов и кожи. Еще сильнее выражены различия в том, как локализуются популяции определенных эффекторных клеток — например, IgA- секретирующие плазматические клетки располагаются в основном в слизистых; клетки же, секретирующие IgG и IgM, — в тканях, не содержащих слизистых поверхностей. Хотя не вызывает сомнений, что в распределении различных наборов лимфоцитов между лимфоидными компартментами определенных органов и тканей принимают участие многие элементы, в настоящее время известны лишь два принципиальных механизма. Первый из них, который мы рассмотрим вкратце ниже, заключается в образовании in situ индивидуальных наборов пролиферирующих лимфоцитов из стимулированных антигеном предшественников. Второй, хорошо изученный, механизм контролирует поступление специфических наборов лимфоцитов в определенные органы и ткани из кровотока.

Большинство зрелых лимфоцитов непрерывно циркулирует между различными лимфоидными органами и другими тканями организма, попадая туда из лимфы и кровяного русла. Такие лимфоциты называют рециркулирующими, поскольку они поступают из кровяного русла в лимфоидные органы, затем в собирающие выводящие лимфатические сосуды, откуда в конечном итоге возвращаются в кровяное русло, где цикл возобновляется. Скорость рециркуляции зависит от того, на какой стадии дифференцировки находятся клетки данной популяции лимфоцитов. Этот вопрос был тщательно изучен на примере ряда грызунов. Оказалось, что в среднем В- клеткам, по-видимому, требуется больше времени, чем Т-клеткам, чтобы мигрировать из крови в грудной лимфатический проток, и рециркуляция, по крайней мере некоторых популяций клеток памяти, осуществляется значительно интенсивнее, чем рециркуляция их «девственных» аналогов. Тем не менее почти все малые лимфоциты в той или иной степени мигрируют, так что лимфоидные компартменты лимфоидных органов постоянно обмениваются. Клеточные миграции открывают лимфоцитам всех типов доступ к любым частям тела и, что, по-видимому, также важно, способствуют установлению межклеточных взаимодействий, необходимых для развития и регуляции иммунного ответа.

Рециркулирующие лимфоциты попадают из крови в лимфатические узлы и пейеровы бляшки, специфически связываясь со стенками расположенных в лимфоидных органах специализированных сосудов — посткапиллярных высокоэндотелиальных венул (ВЭВ) и мигрируя затем через стенку сосуда в окружающую его лимфоидную паренхиму.

Электронная микрофотография (сканирующий микроскоп) внутренней поверхности одной из высокоэндотелиальных венул лимфатического узла мыши.
Многочисленные лимфоциты прочно связаны с выпуклыми эндотелиальными клетками. Перед фиксацией методом перфузии с помощью
глутарового альдегида в PBS неприкрепившиеся элементы крови отмывали, быстро пропуская через сосудистую систему культуральную среду.

Такое избирательное взаимодействие лимфоцитов с ВЭВ и с сосудами, содержащими другие типы эндотелия, играет ключевую роль в регуляции транспорта лимфоцитов. Взаимодействие этих клеток с ВЭВ интенсивно исследовалось на моделях in vitro с помощью метода, разработанного Стэмпером и Вудруффом; суть этого метода сводится к приготовлению замороженных срезов лимфоидных органов, несущих ВЭВ, и исследованию связывания зрелых лимфоцитов с ВЭВ при 7°С (рис. 6.3, Б).

Избирательное связывание лимфоцитов с ВЭВ на замороженном срезе лимфатического узла мыши. Лимфоциты инкубировали при 7°С в течение 30 мин
на свежезамороженных срезах лимфатического узла мыши, после чего клетки, связавшиеся с ВЭВ, фиксировали на срезе с помощью глутарового альдегида в PBS. Прикрепленные клетки можно легко отличить от всех остальных, поскольку они окрашиваются тионином более интенсивно, чем лежащие под ними фрагментированные клетки тканевого среза.

Способность узнавать ВЭВ и взаимодействовать с ними приобретается лимфоцитами в процессе их созревания — зрелые В- и Т-клетки периферической крови связываются с ВЭВ гораздо лучше, чем их незрелые предшественники, локализующиеся в костном мозге и в тимусе. По-видимому, уход созревших лимфоцитов из первичных лимфоидных органов на периферию связан с экспрессией функциональных количеств рецепторов для ВЭВ и, вероятно, даже частично зависит от нее. Тимусные клетки-эмигранты всегда можно обнаружить в лимфоидных органах, содержащих ВЭВ, в течение 15 мин после мечения этих клеток in situ в тимусе.

При специфическом взаимодействии лимфоцитов с ВЭВ не только контролируется скорость притока лимфоцитов в тот или иной лимфоидный орган, но также и определяется специфическое направление, в котором движутся различные популяции лимфоцитов через слизистую оболочку к «неслизистым», лимфоцидным тканям.

Определение in vitro ВЭВ-связывающих свойств клеток ряда лимфом, выделенных от мышей линий AKR (обозначены ТК или К) или С57ВЛ/Ка (обозначены ТВК)
с помощью замороженных срезов периферических лимфатических узлов или пейеровых бляшек. Связывание нормальных лимфоцитов
брыжеечных узлов с ВЭВ любого органа принимается за единицу. Представленные данные демонстрируют наличие механизмов,
обеспечивающих почти абсолютную органную специфичность распознавания ВЭВ лимфоцитами.

На рисунке приведен один из наиболее ярких примеров, демонстрирующих способность определенных популяций лимфоцитов избирательно распознавать эндотелиальные клетки отдельных органов — клетки В- и Т-лимфом связываются почти исключительно с ВЭВ лимфоидных органов, ассоциированных со слизистой — пейеровыми бляшками, в то время как клетки других лимфом обладают чуть ли не абсолютной спе-цифичностью в отношении ВЭВ «неслизистых» периферических лимфатических узлов. Эти данные говорят о существовании механизмов (вероятно, с участием комплементарных лимфоцитарных и эндотелиальных узнающих молекул, или «рецепторов»), обеспечивающих почти абсолютную специфичность попадания лимфоцитов в «слизистые» или «неслизистые» лимфоидные органы.

Процессы избирательного узнавания ВЭВ, по-видимому, имеют место в той или иной степени на всех стадиях дифференцировки лимфоцитов, регулируя их распределение и, следовательно, заселенность определенных органов теми или иными субпопуляциями лимфоцитов. Например, хотя подавляющее большинство малых иммунокомпетентных, но непростимулированных лимфоцитов способно распознавать эндотелий обоих типов, тем не менее в зависимости от вида субпопуляции эти клетки отдают явное предпочтение ВЭВ либо периферических узлов, либо пейеровых бляшек, что и определяет степень засе-ленности «слизистых» и «неслизистых» лимфоидных органов функционально различающимися субпопуляциями лимфоцитов. Так, преобладание В-лимфоцитов в пейеровых бляшках (около 70% В-клеток, 10—20% Т-клеток) и Т-клеток в периферических лимфатических узлах (70% Т-клеток, 25% В-клеток), по-видимому, в значительной мере определяется предпочтением мигрирующих В-клеток к ВЭВ пейеровых бляшек, а Т-клеток — к ВЭВ периферических узлов. Менее выраженные, но все же существенные различия наблюдаются в распределении Т-клеток Lyt-2+ и Lyt-2-, причем очевидно, что эти различия также связаны с неодинаковой способностью этих клеток узнавать ВЭВ. На рисунке схематически изображена одна из гипотетических моделей распознавания ВЭВ лимфоцитами.

ВЭВ пейеровых бляшек, с одной стороны, и лимфатических узлов (за исключением брыжеечных) — с другой, имеют отличающиеся друг от друга поверхностные рецепторы для лимфоцитов. ВЭВ брыжеечных узлов, взаимодействующие с лимфоцитами, специфичными как к пейеровым бляшкам, так и к лимфатическим узлам, экспрессируют, по-видимому, ВЭВ-детерминанты обоих типов. Основные субпопуляции малых лимфоцитов (В-клетки, а также Т-клетки Lyt-2- и Lyt-2+) способны связываться с ВЭВ обоих типов, однако обладают заметно выраженной предпочтительностью. Эта предпочтительность объясняется, вероятно, тем, что клетки упомянутых субпопуляций экспрессируют разные количества рецепторов для ВЭВ периферических узлов и пейеровых бляшек (как показано на рисунке) либо несут рецепторы других типов, способные лишь к частичной дискриминации. Предпочтительность узнавания тех или иных ВЭВ определяется, очевидно, классовой, а не органной принадлежностью лимфоцитов. С другой стороны, некоторые лимфоциты (например, определенные иммунобласты), видимо, экспрессируют поверхностные рецепторы исключительно для ВЭВ-детерминант либо периферических лимфатических узлов, либо пейеровых бляшек, что обеспечивает их специфическое передвижение либо через лимфатические узлы, либо через слизистые лимфоидные ткани. Такая способность активированных лимфоцитов экспрессировать рецепторы только названных типов, вероятно, не зависит от их классовой принадлежности. По-видимому, она обусловлена воздействием той среды, в которой происходит бластогенез.