พัฒนาการของต่อมไทมัสและเนื้อเยื่อน้ำเหลือง

ต่อมไทมัสเป็นอวัยวะน้ำเหลืองปฐมภูมิที่ลิมโฟไซต์ชนิด T เจริญเติบโตเต็มที่ โครงสร้างของต่อมไทมัสแบ่งออกเป็นส่วนคอร์เทกซ์ด้านนอกและส่วนเมดัลลาด้านใน ซึ่งมีสโตรมาชนิดเยื่อบุเป็นโครงสร้างค้ำจุน โดยทำหน้าที่เป็นสภาพแวดล้อมที่ไทโมไซต์ที่กำลังพัฒนาจะถูกทดสอบเพื่อหาตัวรับแอนติเจนที่มีประโยชน์และปลอดภัย การพัฒนาของต่อมไทมัสและการก่อตัวของเนื้อเยื่อน้ำเหลืองโดยรวมเป็นไปตามลำดับที่กำหนดไว้ในระยะตัวอ่อนและช่วงต้นของชีวิตหลังคลอด

Definition

พัฒนาการของต่อมไทมัสและเนื้อเยื่อน้ำเหลืองคือการศึกษาว่าต่อมไทมัสและอวัยวะน้ำเหลืองอื่นๆ ก่อตัวและจัดระเบียบอย่างไร รวมถึงคอร์เทกซ์และเมดัลลาของต่อมไทมัส ซึ่งเป็นบริเวณที่ลิมโฟไซต์ชนิด T เจริญเติบโตเต็มที่และผ่านการคัดเลือกบนโครงสร้างเยื่อบุสโตรมา

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมถึงการจัดระเบียบทางเนื้อเยื่อวิทยาของต่อมไทมัส การเดินทางของเซลล์ T ที่กำลังพัฒนาจากคอร์เทกซ์ไปยังเมดัลลา และชีววิทยาการพัฒนาของอวัยวะน้ำเหลืองโดยทั่วไป เป็นภาพรวมเชิงโครงสร้างและพัฒนาการ ไม่ได้กล่าวถึงความผิดปกติของต่อมไทมัสหรือการจัดการทางคลินิก

Core questions

• ต่อมไทมัสจัดระเบียบเป็นคอร์เทกซ์และเมดัลลาได้อย่างไร และแต่ละส่วนทำหน้าที่อะไร?
• เซลล์ T ที่กำลังพัฒนาเคลื่อนที่ผ่านต่อมไทมัสและผ่านการคัดเลือกอย่างไร?
• เนื้อเยื่อน้ำเหลืองก่อตัวขึ้นระหว่างการพัฒนาได้อย่างไร?
• ทำไมต่อมไทมัสจึงฝ่อลงเมื่ออายุมากขึ้น?

Key concepts

• อวัยวะน้ำเหลืองปฐมภูมิ
• คอร์เทกซ์และเมดัลลาของต่อมไทมัส
• เซลล์เยื่อบุต่อมไทมัสในฐานะตัวนำทางสโตรมา
• การคัดเลือกไทโมไซต์เชิงบวกและเชิงลบ
• การก่อกำเนิดอวัยวะน้ำเหลือง
• การฝ่อของต่อมไทมัสที่เกี่ยวข้องกับอายุ

Mechanisms

เซลล์ต้นกำเนิดที่มาจากไขกระดูกเข้าสู่ต่อมไทมัสและผ่านการเดินทางที่เป็นระบบซึ่งควบคุมโดยเซลล์เยื่อบุต่อมไทมัส: ในส่วนคอร์เทกซ์ ไทโมไซต์ที่สามารถจดจำ self-MHC ได้จะถูกคัดเลือกเชิงบวก และในส่วนเมดัลลา เซลล์ที่ตอบสนองต่อ self-antigens อย่างรุนแรงเกินไปจะถูกกำจัดออกด้วยการคัดเลือกเชิงลบ ซึ่งเป็นการสร้างกลุ่มเซลล์ T ที่มีประโยชน์และทนต่อตนเอง เครือข่ายเยื่อบุของคอร์เทกซ์และเมดัลลาเป็นสภาพแวดล้อมจุลภาคที่แตกต่างกันสำหรับขั้นตอนเหล่านี้ การพัฒนาของเนื้อเยื่อน้ำเหลืองโดยรวมขึ้นอยู่กับการทำงานร่วมกันที่กำหนดไว้ล่วงหน้าระหว่างเซลล์เหนี่ยวนำเม็ดเลือดและเซลล์จัดระเบียบสโตรมาในช่วงชีวิตของตัวอ่อน และต่อมไทมัสโดยทั่วไปจะฝ่อลง โดยแทนที่เนื้อเยื่อที่ทำงานได้ด้วยไขมันเมื่ออายุมากขึ้น

Clinical relevance

สถาปัตยกรรมของต่อมไทมัสและตรรกะของการคัดเลือกเซลล์ T เป็นพื้นฐานความเข้าใจเกี่ยวกับการพัฒนาภูมิคุ้มกันปกติและการทนต่อตนเอง ในฐานะหัวข้ออ้างอิง หัวข้อนี้อธิบายโครงสร้างและการพัฒนาปกติ ไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการวินิจฉัยหรือการจัดการภาวะภูมิคุ้มกันบกพร่อง ภาวะภูมิต้านตนเอง หรือโรคของต่อมไทมัสในแต่ละบุคคล

History

ต่อมไทมัสซึ่งเคยถูกมองว่าเป็นต่อมที่มีจุดประสงค์ไม่ชัดเจน ได้รับการยืนยันว่าเป็นแหล่งกำเนิดของการพัฒนาลิมโฟไซต์ชนิด T ในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 งานวิจัยต่อมาได้ระบุสภาพแวดล้อมของเยื่อบุคอร์เทกซ์และเมดัลลาที่นำทางการคัดเลือกไทโมไซต์ และชี้แจงว่าการคัดเลือกเชิงบวกและเชิงลบสร้างกลุ่มเซลล์ที่ทนต่อตนเองได้อย่างไร ในขณะที่การศึกษาพัฒนาการได้อธิบายว่าอวัยวะน้ำเหลืองถูกจัดระเบียบในตัวอ่อนอย่างไร

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

เกิดอะไรขึ้นกับเซลล์ T ที่กำลังพัฒนาในต่อมไทมัส?

พวกมันเคลื่อนที่จากคอร์เทกซ์ไปยังเมดัลลาในขณะที่ถูกทดสอบ: การคัดเลือกเชิงบวกจะเก็บเซลล์ที่มีตัวรับที่สามารถจดจำ self-MHC ได้ และการคัดเลือกเชิงลบจะกำจัดเซลล์ที่ตอบสนองต่อแอนติเจนของร่างกายอย่างรุนแรงเกินไป

ทำไมต่อมไทมัสจึงหดตัวเมื่ออายุมากขึ้น?

ต่อมไทมัสจะฝ่อลงตามอายุ ซึ่งเนื้อเยื่อน้ำเหลืองที่ทำงานได้จะถูกแทนที่ด้วยไขมันอย่างต่อเนื่อง ทำให้การผลิตเซลล์ T ใหม่ลดลงตลอดช่วงชีวิต