Развитие тимуса и лимфоидной ткани

Тимус является первичным лимфоидным органом, в котором созревают Т-лимфоциты. Организованный во внешний корковый слой и внутренний мозговой слой, поддерживаемые эпителиальной стромой, он обеспечивает среду, где развивающиеся тимоциты проходят проверку на наличие полезных и безопасных антигенных рецепторов. Его развитие, а также более широкое формирование лимфоидных тканей, следует запрограммированной последовательности в эмбриональной и ранней постнатальной жизни.

Definition

Развитие тимуса и лимфоидной ткани — это изучение того, как формируются и организуются тимус и другие лимфоидные органы, включая корковый и мозговой слои тимуса, в которых Т-лимфоциты созревают и проходят отбор на стромальном эпителиальном каркасе.

Scope

Эта тема охватывает гистологическую организацию тимуса, путь развивающихся Т-клеток от коркового слоя к мозговому, а также биологию развития лимфоидных органов в более общем смысле. Это структурный и онтогенетический обзор; он не затрагивает расстройства тимуса или их клиническое лечение.

Core questions

• Как тимус организован на корковый и мозговой слои, и какую функцию выполняет каждый регион?
• Как развивающиеся Т-клетки перемещаются по тимусу и проходят селекцию?
• Как формируются лимфоидные ткани в процессе развития?
• Почему тимус инволюционирует с возрастом?

Key concepts

• Первичный лимфоидный орган
• Корковый и мозговой слои тимуса
• Тимические эпителиальные клетки как стромальные направляющие
• Положительная и отрицательная селекция тимоцитов
• Органогенез лимфоидной ткани
• Возрастная инволюция тимуса

Mechanisms

Прогениторные клетки, происходящие из костного мозга, проникают в тимус и проходят структурированный путь под руководством тимических эпителиальных клеток: в корковом слое тимоциты, способные распознавать собственные молекулы MHC, подвергаются положительной селекции, а в мозговом слое те, которые слишком сильно реагируют на собственные антигены, удаляются путем отрицательной селекции, формируя полезный и самотолерантный репертуар Т-клеток. Корковые и мозговые эпителиальные сети обеспечивают различные микросреды для этих этапов. Развитие лимфоидных тканей в более широком смысле зависит от запрограммированных взаимодействий между гемопоэтическими индуцирующими клетками и стромальными организующими клетками в эмбриональной жизни, и тимус характерно инволюционирует, замещая функциональную ткань жиром по мере старения.

Clinical relevance

Архитектура тимуса и логика селекции Т-клеток лежат в основе понимания нормального иммунного развития и самотолерантности. Как справочная тема, она описывает нормальную структуру и развитие; она не является основой для диагностики или лечения иммунодефицита, аутоиммунных заболеваний или заболеваний тимуса у конкретного человека.

History

Долгое время считавшийся железой неопределенного назначения, тимус был установлен как место развития Т-лимфоцитов в середине XX века. Более поздние работы картировали корковые и мозговые эпителиальные среды, которые направляют селекцию тимоцитов, и прояснили, как положительная и отрицательная селекция формируют самотолерантный репертуар, в то время как исследования развития описали, как лимфоидные органы организуются в эмбрионе.

Key figures

• Yousuke Takahama
• Ludger Klein
• Bruno Kyewski
• Kristin Hogquist
• Reina Mebius

Seminal works

• takahama-2006
• klein-2014
• van-de-pavert-mebius-2010

Frequently asked questions

Что происходит с развивающимися Т-клетками в тимусе?

Они перемещаются из коркового слоя в мозговой, проходя проверку: положительная селекция сохраняет клетки, рецепторы которых могут распознавать собственные молекулы MHC, а отрицательная селекция удаляет те, которые слишком сильно реагируют на собственные антигены организма.

Почему тимус уменьшается с возрастом?

Тимус подвергается возрастной инволюции, при которой функциональная лимфоидная ткань постепенно замещается жиром, что снижает выработку новых Т-клеток на протяжении жизни.