ساختار و انواع سلولهای جزایر پانکراس
جزایر لانگرهانس خوشههایی از سلولهای درونریز هستند که در سراسر پانکراس برونریز پراکندهاند و در مجموع قند خون را کنترل میکنند. هر جزیره شامل چندین نوع سلول ترشحکننده هورمون است، عمدتاً سلولهای بتا تولیدکننده انسولین و سلولهای آلفا تولیدکننده گلوکاگون، که به گونهای سازماندهی شدهاند که بتوانند سوختهای در گردش را حس کرده و خروجی هورمونی خود را هماهنگ کنند. آرایش و نسبت این سلولها بین گونهها متفاوت است و نحوه عملکرد جزیره به عنوان یک ریزاندام یکپارچه را شکل میدهد.
Definition
جزایر لانگرهانس بخش درونریز پانکراس هستند که از انواع سلولهای ترشحکننده هورمون متمایز تشکیل شدهاند، عمدتاً سلولهای بتا (انسولین)، سلولهای آلفا (گلوکاگون)، سلولهای دلتا (سوماتواستاتین)، سلولهای PP (پلیپپتید پانکراسی) و سلولهای اپسیلون (گرلین)، که همراه با ریزعروق خود به صورت ریزاندامهای عملکردی آرایش یافتهاند.
Scope
این موضوع شامل ترکیب سلولی جزایر پانکراس (سلولهای آلفا، بتا، دلتا، PP و اپسیلون)، هورمونهایی که هر نوع سلول ترشح میکند، ریزمعماری جزیره و سازماندهی عروقی و پاراکرین آن، و چگونگی حمایت این ساختار از ترشح هماهنگ هورمون است. این یک گزارش مرجع-آموزشی از آناتومی و فیزیولوژی طبیعی جزیره است و راهنمایی بالینی ارائه نمیدهد.
Core questions
- کدام انواع سلولها جزایر پانکراس را تشکیل میدهند و هر کدام چه چیزی ترشح میکنند؟
- جزیره از نظر آناتومیکی چگونه سازماندهی شده است و ریزمعماری آن بین انسان و جوندگان چه تفاوتی دارد؟
- سلولهای جزیره چگونه از طریق سیگنالدهی پاراکرین و عروق مشترک با یکدیگر ارتباط برقرار میکنند؟
- ساختار جزیره چگونه از ترشح هماهنگ و پاسخگو به گلوکز هورمونها حمایت میکند؟
Key concepts
- سلولهای بتا (انسولین)
- سلولهای آلفا (گلوکاگون)
- سلولهای دلتا (سوماتواستاتین)
- سلولهای PP (پلیپپتید پانکراسی)
- سلولهای اپسیلون (گرلین)
- ریزمعماری جزیره
- سیگنالدهی پاراکرین در جزیره
- ریزعروق جزیره
Mechanisms
در هر جزیره، سلولهای بتا بیشترین تعداد را دارند و انسولین ترشح میکنند، در حالی که سلولهای آلفا گلوکاگون، سلولهای دلتا سوماتواستاتین (یک مهارکننده موضعی هر دو)، سلولهای PP پلیپپتید پانکراسی و سلولهای اپسیلون گرلین ترشح میکنند. در جزیره کلاسیک جوندگان، سلولهای بتا یک هسته را تشکیل میدهند که توسط پوششی از انواع دیگر سلولها احاطه شده است؛ در مقابل، جزایر انسانی آرایش درهمتنیدهتری را نشان میدهند که در آن سلولهای آلفا و بتا به هم نزدیک هستند، یک ریزمعماری که ارتباط متقابل پاراکرین مستقیم را ترجیح میدهد و ممکن است پیامدهای عملکردی برای ترشح هماهنگ داشته باشد (Cabrera et al., 2006). عروق متراکم جزیره گلوکز را به سلولها میرساند و هورمونها را به گردش خون پورتال منتقل میکند (Henquin, 2009).
Clinical relevance
ساختار جزیره برای درک بیماریهای تنظیمکننده گلوکز حیاتی است: از دست دادن یا اختلال عملکرد سلولهای بتا نشانه دیابت است و اختلال تنظیم سلولهای آلفا به هایپرگلیسمی دیابت نوع ۲ کمک میکند. دانش ترکیب جزیره همچنین زیربنای تحقیقات پیوند جزیره است. این مدخل زیستشناسی طبیعی جزیره و اساس ساختاری اختلال تنظیم را برای مرجع آموزشی توصیف میکند، نه برای تشخیص یا درمان (Prentki & Nolan, 2006; Dunning & Gerich, 2007).
History
جزایر به نام پل لانگرهانس نامگذاری شدهاند که این خوشههای سلولی را در پانکراس در اواخر قرن نوزدهم، قبل از شناخته شدن عملکرد درونریز آنها، توصیف کرد. در طول قرن بیستم، انواع سلولهای منفرد و هورمونهای آنها شناسایی شدند و مطالعات تطبیقی بعداً نشان داد که ریزمعماری جزایر انسانی با مدل جوندگان که مدتها به عنوان استاندارد استفاده میشد، متفاوت است و درک چگونگی ارتباط ساختار جزیره با عملکرد را بهبود بخشید (Cabrera et al., 2006).
Debates
- ریزمعماری جزایر انسانی از نظر عملکردی چقدر با مدل جوندگان تفاوت دارد؟
- جزایر انسانی درهمتنیدگی بیشتری از سلولهای آلفا و بتا را نسبت به جزیره کلاسیک هسته-پوشش جوندگان نشان میدهند؛ اینکه این تفاوتهای ساختاری تا چه حد تنظیم پاراکرین و ترشح را تغییر میدهند، یک سوال فعال با پیامدهایی برای ترجمه یافتههای جوندگان به انسان است.
Key figures
- Paul Langerhans
- Over Cabrera
- Alejandro Caicedo
- Marc Prentki
Related topics
Seminal works
- cabrera-2006
- prentki-nolan-2006
Frequently asked questions
- انواع اصلی سلولها در جزیره پانکراس کدامند؟
- سلولهای بتا (که انسولین میسازند) و سلولهای آلفا (که گلوکاگون میسازند) مهمترین هستند، در کنار سلولهای دلتا (سوماتواستاتین)، سلولهای PP (پلیپپتید پانکراسی) و سلولهای اپسیلون (گرلین).
- آیا جزایر انسانی مانند جزیره جوندگان در کتابهای درسی آرایش یافتهاند؟
- دقیقاً نه. تصویر کلاسیک هسته-پوشش از جوندگان میآید؛ جزایر انسانی سلولهای آلفا و بتا را درهمتنیدهتر نشان میدهند که ممکن است ارتباط نزدیکتر سلول به سلول را ترجیح دهد.