Granulopoiesis - Granulopoiesis
_diagram_en.svg)
Granulopoiesis (eller granulocytopoiesis) er en del av hematopoiesis , som fører til produksjon av granulocytter . En granulocytt , også referert til som en polymorfonukleær leukocytt (PMN), er en type hvite blodlegemer som har flerkjernede kjerner , som vanligvis inneholder tre fliker, og har en betydelig mengde cytoplasmatiske granuler i cellen. Granulopoiesis finner sted i benmargen . Det fører til produksjon av tre typer modne granulocytter : nøytrofiler (mest vanlig, utgjør opptil 60% av alle hvite blodlegemer ), eosinofiler (opptil 4%) og basofiler (opptil 1%).
Stadier av granulocyttutvikling
Granulopoiesis deles ofte i to deler - bestemmelse av granulocyttlinje, som involverer de tidlige modningstrinnene som er vanlige for alle myeloide celler og begått granulopoies, den irreversible forpliktelsen til en myeloid celle til å bli en granulocytt .
Bestemmelse av granulocyttlinje
Granulopoiesis, så vel som resten av hematopoiesis , begynner fra hematopoietiske stamceller . Dette er multipotente celler som ligger i benmarg nisje og har evnen til å gi opphav til alle heamatopoetiske celler, samt evnen til selvfornyelse. De gir opphav til enten en felles lymfoide stamfar (CLP, en stamfar for alle lymfoide celler ) eller en vanlig myeloid stamfar , CMP, en oligopotent stamfarcelle , som gir opphav til den myeloide delen av det heamatopoetiske treet. Den første fasen av den myeloide avstamningen er en granulocytt - monocyte stamfar (GMP), fremdeles en oligopotent stamfar, som deretter utvikler seg til unipotente celler som senere vil danne en populasjon av granulocytter , så vel som en populasjon av monocytter . Den første unipotente cellen i granulopoiesis er en myeloblast .
Forpliktet granulopoiesis
Forpliktet granulopoiesis består av modningstrinn av unipotente celler. Den første cellen som begynner å ligne en granulocytt er en myeloblast . Den er preget av stor oval kjerne som tar mesteparten av plassen i cellen og svært lite cytoplasma. Det neste utviklingsstadiet, en promyelocyte , har fremdeles en stor oval kjerne, men det er mer cytoplasma i cellen på dette tidspunktet, også cytoplasmatiske granulater begynner å danne seg. Utviklingen av granulat fortsetter med neste trinn, en myelocytt . På dette punktet begynner kjernen å krympe. Ved trinn i en metamyelocyte cellekjernen blir nyreformet, og det blir enda mer bøyd i det stadiet av et bånd celle . Modningen er ferdig med fremveksten av en segmentert kjerne som er spesifikk for en moden granulocytt .
Regulering av granulopoiesis
Transkripsjonsregulering
Modningen av granulocytiske forløpere er tett regulert på transkripsjonsnivå. Bestemmelse av granulocyttlinje reguleres av uttrykk for C / EBPα , som er nødvendig for overgangen fra CMP til GMP og nivåer av PU.1, som driver differensiering fra GMP til monocytter (høye PU. 1 nivåer) eller til granulocytter (lav PU .1 nivåer). Forpliktet granulopoiesis er regulert av C / EBPε og GFI-1, disse to transkripsjonsfaktorene er viktige for terminal granulocyttdifferensiering. Andre transkripsjonsfaktorer som regulerer granulopoiesis er: CBF , MYB , SMAD4 og HOX gener .
Regulering av cytokiner
Granulopoiesis reguleres også til en viss grad av cytokiner . De viktigste cytokinene som driver granulopoiesis er: GM-CSF (dannelse av GMP fra CMP), G-CSF (forpliktelse til granulocyttlinjen, dannelse av myeloblaster fra GMP), IL-3 (forbedrer produksjonen av GM-CSF og G-CSF ) og SCF . Disse skilles ut av andre hematopoietiske celler i benmargen eller på stedet for betennelse , samt epitel- og endotelceller .
Typer granulopoiesis
Stabil tilstand granulopoiesis
Steady state granulopoiesis er et begrep som brukes for å beskrive den normale daglige produksjonen av granulocytter. Granulocytter er kortlivede celler (deres levetid er mellom 6 og 8 timer) med høy celleomsetning. Antall granulocytter produsert hver dag er mellom 5 og 10 x 10 10 . Hovedregulatoren for steady state granulopoiesis er C / EBPα. Det begrenser cellesyklusen til umodne celler ved inhibering av CDK2 og CDK4 og fremmer granulocytisk differensiering. Steady state produksjon av granulocytter aktiveres etter oppslemming av apoptotiske granulocytter av vevsmakrofager .
Nødgranulopoiesis
Steady state granulopoiesis byttes til et program som kalles nødgranulopoiesis etter en stor fornærmelse mot organismen, vanligvis en bakteriell infeksjon . Bryteren av programmet formidles ved å bytte fra C / EBPα til C / EBPβ , den viktigste transkripsjonelle regulatoren for nødgranulopoiesis. C / EBPβ forbedrer produksjonen av granulocytter ved å fremme progresjon av cellesyklusen til myeloide stamfedre med akselerert hastighet, og genererer derfor tilstrekkelig mengde ny granulocytt til å bekjempe fornærmelsen.