ไฟโบรบลาสต์และเซลล์ประจำถิ่น

เนื้อเยื่อเกี่ยวพันประกอบด้วยเซลล์ผสมผสานกันอย่างมีลักษณะเฉพาะ บางชนิดเป็นเซลล์ประจำถิ่นถาวร นำโดยไฟโบรบลาสต์ที่สร้างและบำรุงรักษาเมทริกซ์ ควบคู่ไปกับเซลล์ไขมัน (adipocytes) ที่เก็บสะสมไขมัน และเซลล์ภูมิคุ้มกันประจำเมทริกซ์ เช่น แมคโครฟาจและมาสต์เซลล์ ส่วนเซลล์อื่น ๆ เป็นเซลล์ชั่วคราวที่เคลื่อนย้ายมาจากเลือดในระหว่างการตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน การทราบว่าเซลล์ใดอาศัยอยู่ในเนื้อเยื่อเกี่ยวพันและแต่ละชนิดมีส่วนช่วยอย่างไร จะช่วยอธิบายว่าเนื้อเยื่อถูกสร้าง ป้องกัน และปรับโครงสร้างได้อย่างไร

Definition

เซลล์ประจำถิ่นของเนื้อเยื่อเกี่ยวพันคือประชากรเซลล์ที่ปกติมีอยู่ในเมทริกซ์ของเนื้อเยื่อนั้น ๆ โดยหลักคือไฟโบรบลาสต์ (ซึ่งสังเคราะห์และบำรุงรักษาเมทริกซ์นอกเซลล์), อะดิโพไซต์ (ซึ่งเก็บสะสมไขมัน), และเซลล์ภูมิคุ้มกันประจำเมทริกซ์ เช่น แมคโครฟาจและมาสต์เซลล์ ซึ่งแตกต่างจากเซลล์ชั่วคราวที่เคลื่อนย้ายมาจากกระแสเลือด

Scope

หัวข้อนี้สำรวจประชากรเซลล์ของเนื้อเยื่อเกี่ยวพันแท้: ไฟโบรบลาสต์และสภาวะไมโอไฟโบรบลาสต์ที่หดตัวได้, อะดิโพไซต์, และเซลล์ป้องกันประจำถิ่น (แมคโครฟาจ, มาสต์เซลล์) โดยอ้างอิงถึงเม็ดเลือดขาวชั่วคราวที่เข้ามาจากเลือด เมทริกซ์ที่เซลล์เหล่านี้ผลิตจะกล่าวถึงในหัวข้อองค์ประกอบของเมทริกซ์นอกเซลล์ และคอลลาเจนและเส้นใยยืดหยุ่น นี่คือข้อมูลอ้างอิงเชิงพรรณนา ไม่ใช่คำแนะนำทางการแพทย์

Core questions

• ไฟโบรบลาสต์ทำหน้าที่อะไร และแตกต่างจากไมโอไฟโบรบลาสต์อย่างไร?
• เซลล์ใดบ้างที่เป็นเซลล์ประจำถิ่นถาวรของเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน และเซลล์ใดเป็นเซลล์ชั่วคราว?
• แมคโครฟาจ, มาสต์เซลล์, และอะดิโพไซต์มีบทบาทอะไรในเนื้อเยื่อ?

Key concepts

• ไฟโบรบลาสต์ในฐานะเซลล์หลักที่ผลิตเมทริกซ์
• ไมโอไฟโบรบลาสต์และการหดตัวของแผล
• เซลล์คงที่ (ประจำถิ่น) เทียบกับเซลล์เร่ร่อน (ชั่วคราว)
• อะดิโพไซต์และการเก็บสะสมไขมัน
• แมคโครฟาจ (ระบบฟาโกไซต์นิวเคลียร์เดี่ยว)
• มาสต์เซลล์และการปล่อยสารสื่อกลางในท้องถิ่น
• ต้นกำเนิดมีเซนไคม์ของเซลล์เนื้อเยื่อเกี่ยวพัน

Mechanisms

ไฟโบรบลาสต์เป็นเซลล์หลักของเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน: มันสังเคราะห์และหลั่งคอลลาเจน, อีลาสติน, และโมเลกุลสารพื้นฐานของเมทริกซ์ และบำรุงรักษาและปรับโครงสร้างอย่างต่อเนื่อง ในระหว่างการสมานแผล ไฟโบรบลาสต์บางชนิดจะได้รับเส้นใยแอคตินที่หดตัวได้และกลายเป็นไมโอไฟโบรบลาสต์ ซึ่งสร้างแรงตึงที่ทำให้แผลหดตัวและปิดลง พร้อมทั้งสะสมเมทริกซ์ อะดิโพไซต์เป็นเซลล์ประจำถิ่นที่เชี่ยวชาญในการเก็บสะสมไขมันและทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบของระบบต่อมไร้ท่อและเป็นตัวบัฟเฟอร์พลังงาน เซลล์ภูมิคุ้มกันประจำถิ่นประกอบด้วยแมคโครฟาจ ซึ่งเป็นเซลล์ฟาโกไซต์ของระบบฟาโกไซต์นิวเคลียร์เดี่ยวที่กำจัดเศษซากและนำเสนอแอนติเจน และมาสต์เซลล์ ซึ่งอยู่ใกล้หลอดเลือดและปล่อยสารสื่อกลางเช่นฮิสตามีนที่กระตุ้นการตอบสนองของหลอดเลือดและการอักเสบในท้องถิ่น นอกจากเซลล์ประจำถิ่นเหล่านี้แล้ว ยังมีเซลล์ชั่วคราว — นิวโทรฟิล, ลิมโฟไซต์, พลาสมาเซลล์, และโมโนไซต์ — ที่เคลื่อนย้ายจากเลือดเข้าสู่เนื้อเยื่อในระหว่างการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันและการอักเสบ เซลล์ส่วนใหญ่เหล่านี้มีต้นกำเนิดจากสายเซลล์มีเซนไคม์หรือเม็ดเลือด

Clinical relevance

พฤติกรรมของเซลล์เหล่านี้เป็นพื้นฐานของการบำรุงรักษาและการซ่อมแซมเนื้อเยื่อเกี่ยวพันตามปกติ: กิจกรรมของไฟโบรบลาสต์และไมโอไฟโบรบลาสต์มีผลต่อการสร้างแผลเป็นและพังผืด, แมคโครฟาจและมาสต์เซลล์ประจำถิ่นมีส่วนร่วมในการป้องกันและการอักเสบในท้องถิ่น, และอะดิโพไซต์เชื่อมโยงเนื้อเยื่อเกี่ยวพันกับการเผาผลาญชีวภาพ ชีววิทยาของเซลล์ปกติที่อธิบายไว้ในที่นี้เป็นข้อมูลอ้างอิงสำหรับการตีความกระบวนการเหล่านั้นในวิทยาศาสตร์สุขภาพ และไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการวินิจฉัยหรือการรักษาเฉพาะบุคคล

History

ประวัติศาสตร์ทางเนื้อเยื่อวิทยาแบบคลาสสิกได้แยกแยะเซลล์ 'คงที่' ของเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งไฟโบรบลาสต์ ออกจากเซลล์ 'เร่ร่อน' ที่เข้ามาจากเลือด ต่อมาชีววิทยาของเซลล์ได้ชี้แจงบทบาทการหลั่งของไฟโบรบลาสต์ ระบุว่าไมโอไฟโบรบลาสต์เป็นเซลล์ที่หดตัวได้ซึ่งเป็นศูนย์กลางของการหดตัวของแผล และจัดให้แมคโครฟาจของเนื้อเยื่อเกี่ยวพันอยู่ในระบบฟาโกไซต์นิวเคลียร์เดี่ยวที่กว้างขึ้น ในขณะที่มาสต์เซลล์และอะดิโพไซต์ได้รับการยอมรับว่าเป็นเซลล์ประจำถิ่นที่มีหน้าที่ป้องกันและเมตาบอลิซึมตามลำดับ

Seminal works

• tomasek-2002
• abraham-2010
• rosen-2014

Frequently asked questions

หน้าที่หลักของไฟโบรบลาสต์คืออะไร?

ไฟโบรบลาสต์สังเคราะห์และหลั่งส่วนประกอบของเมทริกซ์นอกเซลล์ — คอลลาเจน, เส้นใยยืดหยุ่น, และสารพื้นฐาน — และบำรุงรักษาและปรับโครงสร้างเมทริกซ์นั้น ทำให้เป็นเซลล์หลักที่รับผิดชอบในการสร้างเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน

ความแตกต่างระหว่างเซลล์เนื้อเยื่อเกี่ยวพันประจำถิ่นและเซลล์ชั่วคราวคืออะไร?

เซลล์ประจำถิ่น (คงที่) เช่น ไฟโบรบลาสต์, อะดิโพไซต์, แมคโครฟาจ, และมาสต์เซลล์ ปกติจะอาศัยอยู่ในเนื้อเยื่อ ในขณะที่เซลล์ชั่วคราว (เร่ร่อน) เช่น นิวโทรฟิลและลิมโฟไซต์ จะเคลื่อนย้ายมาจากเลือดส่วนใหญ่ในระหว่างการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันและการอักเสบ