Cấu trúc và các loại tế bào của tiểu đảo tụy

Các tiểu đảo Langerhans là những cụm tế bào nội tiết nằm rải rác khắp tuyến tụy ngoại tiết, cùng nhau kiểm soát đường huyết. Mỗi tiểu đảo chứa một số loại tế bào tiết hormone, chủ yếu là tế bào beta sản xuất insulin và tế bào alpha sản xuất glucagon, được tổ chức để chúng có thể cảm nhận các nhiên liệu lưu thông và điều phối sự tiết hormone của mình. Sự sắp xếp và tỷ lệ của các tế bào này khác nhau giữa các loài và định hình cách tiểu đảo hoạt động như một vi cơ quan tích hợp.

Definition

Các tiểu đảo Langerhans là phần nội tiết của tuyến tụy, bao gồm các loại tế bào tiết hormone riêng biệt, chủ yếu là tế bào beta (insulin), tế bào alpha (glucagon), tế bào delta (somatostatin), tế bào PP (polypeptide tụy) và tế bào epsilon (ghrelin), được sắp xếp cùng với vi mạch máu của chúng thành các vi cơ quan chức năng.

Scope

Chủ đề này bao gồm thành phần tế bào của tiểu đảo tụy (tế bào alpha, beta, delta, PP và epsilon), các hormone mà mỗi loại tế bào tiết ra, cấu trúc tế bào tiểu đảo và tổ chức mạch máu và cận tiết, cũng như cách cấu trúc này hỗ trợ sự tiết hormone phối hợp. Đây là một tài liệu tham khảo-giáo dục về giải phẫu và sinh lý tiểu đảo bình thường và không cung cấp hướng dẫn lâm sàng.

Core questions

• Các loại tế bào nào tạo nên tiểu đảo tụy và mỗi loại tiết ra chất gì?
• Tiểu đảo được tổ chức về mặt giải phẫu như thế nào, và cấu trúc tế bào của nó khác nhau giữa người và loài gặm nhấm như thế nào?
• Các tế bào tiểu đảo giao tiếp với nhau như thế nào thông qua tín hiệu cận tiết và hệ thống mạch máu chung?
• Cấu trúc tiểu đảo hỗ trợ sự tiết hormone phối hợp, đáp ứng glucose như thế nào?

Key concepts

• Tế bào Beta (insulin)
• Tế bào Alpha (glucagon)
• Tế bào Delta (somatostatin)
• Tế bào PP (polypeptide tụy)
• Tế bào Epsilon (ghrelin)
• Cấu trúc tế bào tiểu đảo
• Tín hiệu cận tiết trong tiểu đảo
• Vi mạch máu tiểu đảo

Mechanisms

Trong mỗi tiểu đảo, tế bào beta là loại nhiều nhất và tiết insulin, trong khi tế bào alpha tiết glucagon, tế bào delta tiết somatostatin (một chất ức chế cục bộ của cả hai), tế bào PP tiết polypeptide tụy và tế bào epsilon tiết ghrelin. Trong tiểu đảo chuột cổ điển, tế bào beta tạo thành một lõi được bao quanh bởi một lớp các loại tế bào khác; ngược lại, tiểu đảo người cho thấy sự sắp xếp xen kẽ hơn, trong đó các tế bào alpha và beta nằm gần nhau, một cấu trúc tế bào ưu tiên sự giao tiếp cận tiết trực tiếp và có thể có những hệ quả chức năng đối với sự tiết phối hợp (Cabrera et al., 2006). Hệ thống mạch máu dày đặc của tiểu đảo cung cấp glucose cho các tế bào và vận chuyển hormone vào tuần hoàn cửa (Henquin, 2009).

Clinical relevance

Cấu trúc tiểu đảo là trung tâm để hiểu bệnh điều hòa glucose: mất hoặc rối loạn chức năng tế bào beta là một dấu hiệu đặc trưng của bệnh tiểu đường, và rối loạn điều hòa tế bào alpha góp phần vào tình trạng tăng đường huyết của bệnh tiểu đường loại 2. Kiến thức về thành phần tiểu đảo cũng là cơ sở cho nghiên cứu cấy ghép tiểu đảo. Mục này mô tả sinh học tiểu đảo bình thường và cơ sở cấu trúc của rối loạn điều hòa cho mục đích tham khảo giáo dục, không dùng để chẩn đoán hoặc điều trị (Prentki & Nolan, 2006; Dunning & Gerich, 2007).

History

Các tiểu đảo được đặt theo tên của Paul Langerhans, người đã mô tả các cụm tế bào này trong tuyến tụy vào cuối thế kỷ XIX trước khi chức năng nội tiết của chúng được biết đến. Trong suốt thế kỷ XX, các loại tế bào riêng lẻ và hormone của chúng đã được xác định, và các nghiên cứu so sánh sau đó cho thấy cấu trúc tế bào tiểu đảo người khác với mô hình chuột đã được sử dụng làm tiêu chuẩn trong một thời gian dài, làm rõ hơn sự hiểu biết về cách cấu trúc tiểu đảo liên quan đến chức năng (Cabrera et al., 2006).

Debates

Cấu trúc tế bào tiểu đảo người khác biệt về mặt chức năng so với mô hình chuột ở mức độ nào?

Tiểu đảo người cho thấy sự xen kẽ nhiều hơn giữa các tế bào alpha và beta so với tiểu đảo chuột lõi-vỏ cổ điển; mức độ mà những khác biệt cấu trúc này làm thay đổi sự điều hòa cận tiết và sự tiết là một câu hỏi đang được nghiên cứu tích cực với những hàm ý cho việc chuyển dịch các phát hiện từ chuột sang người.

Key figures

• Paul Langerhans
• Over Cabrera
• Alejandro Caicedo
• Marc Prentki

Seminal works

• cabrera-2006
• prentki-nolan-2006

Frequently asked questions

Các loại tế bào chính trong tiểu đảo tụy là gì?

Các tế bào beta (sản xuất insulin) và tế bào alpha (sản xuất glucagon) là quan trọng nhất, cùng với các tế bào delta (somatostatin), tế bào PP (polypeptide tụy) và tế bào epsilon (ghrelin).

Tiểu đảo người có được sắp xếp giống như tiểu đảo chuột trong sách giáo khoa không?

Không hoàn toàn. Hình ảnh lõi-vỏ cổ điển xuất phát từ loài gặm nhấm; tiểu đảo người cho thấy các tế bào alpha và beta xen kẽ nhiều hơn, điều này có thể ưu tiên sự giao tiếp chặt chẽ hơn giữa các tế bào.