Keratinocytes: ฟังก์ชั่นเนื้อเยื่อวิทยาชนิด

Keratinocytes เป็นเซลล์ที่ผลิตเคราตินชนิดหนึ่งที่สร้างผิวหนังส่วนใหญ่ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม keratinocytes สามารถเกิดขึ้นได้ถึง 90% ของผิวหนังชั้นนอก

Keratinocytes เป็นผู้ผลิตไซโตไคน์สำคัญซึ่งเป็นโปรตีนสำคัญสำหรับกระบวนการสื่อสารระหว่างเซลล์

การผลิตไซโตไคน์โดย keratinocytes นี้มีผลหลายอย่างในการย้ายถิ่นของเซลล์ที่มีการอักเสบ, ผลต่อระบบภูมิคุ้มกันและในการสร้างความแตกต่างและการผลิตของ keratinocytes อื่น ๆ

เนื่องจากบทบาทสำคัญของ keratinocytes ในหนังกำพร้าและในการทำงานของการสื่อสารภายในเซลล์เซลล์ประเภทนี้ได้ดึงดูดความสนใจของผู้เชี่ยวชาญที่ศึกษากระบวนการทางเซลล์ภูมิคุ้มกันและผิวหนัง

Keratinocytes ยังเป็นแหล่งกำเนิดของเซลล์ต้นกำเนิดที่มีแนวโน้มในการพัฒนาเนื้อเยื่อของมนุษย์และสัตว์

การศึกษากับเซลล์ประเภทนี้ได้อนุญาตให้ประสบความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์เช่นการโคลนหนูจาก Keratinocytes ของเมาส์และการผลิต pluripotent และเซลล์มนุษย์หลายจุด

หน้าที่ของ keratinocytes

Keratinocytes พบได้ในขั้นตอนต่าง ๆ ของการสร้างความแตกต่างในผิวหนังชั้นนอกและมีหน้าที่สร้างรอยแยกที่แน่นด้วยเส้นประสาทของผิวหนัง พวกเขายังจับเซลล์ Langerhans ของหนังกำพร้าและเซลล์เม็ดเลือดขาวของผิวหนัง

นอกเหนือจากฟังก์ชั่นเชื่อมต่อนี้ keratinocytes ยังมีส่วนร่วมในการทำงานของระบบภูมิคุ้มกัน ผิวหนังเป็นแนวป้องกันแรกและ keratinocytes มีหน้าที่หลั่งโมเลกุลที่กระตุ้นการอักเสบเพื่อตอบสนองต่อการบาดเจ็บ

ดังนั้นวัตถุประสงค์หลักของเซลล์ที่ผลิตเคราตินเหล่านี้คือเพื่อป้องกันการบุกรุกของจุลินทรีย์ไวรัสเชื้อราและปรสิต นอกจากนี้ keratinocytes ยังทำงานเพื่อป้องกันรังสี UV และลดการสูญเสียความร้อนตัวละลายและน้ำให้น้อยที่สุด

สิ่งสำคัญคือ keratinocytes ใช้เพื่อตรวจสอบปรากฏการณ์ทางผิวหนังต่าง ๆ รวมถึงการเป็นกรดผิวหนังการย่อยสลายของดีเอ็นเอการเผาผลาญและการขนส่งของกรดไขมันการตอบสนองของภูมิคุ้มกันในท้องถิ่นการฟื้นฟูเซลล์ความแตกต่างของเซลล์ต้นกำเนิดและ การก่อตัวของเนื้องอก

จุลกายวิภาคศาสตร์เนื้อเยื่อ

ผิวหนังแบ่งออกเป็นสามชั้น: หนังกำพร้าชั้นนอกสุดของผิวหนัง; ใต้ผิวหนังชั้นล่าง; และชั้นใต้ผิวหนังหรือไขมันใต้ผิวหนัง หนังกำพร้าสามารถแบ่งออกเป็น sublayers:

  • แผ่นฐาน (ชั้นใน)
  • ชั้นของเซลล์หนาม
  • ชั้นเซลล์เม็ดเล็ก
  • ชั้นสุวิมล
  • ชั้นมีเขา (ชั้นนอก)

วงจรชีวิต

ด้านล่างนี้เป็นคำอธิบายทั่วไปของวงจรชีวิตของ keratinocyte Keratinocyte สามารถมีสองปลายทาง:

  1. เป็นเซลล์ที่แบ่งและยังคงอยู่ในแผ่นฐาน
  2. สร้างความแตกต่างและโยกย้ายผ่านชั้นของผิวหนัง

ใน basal lamina, keratinocytes จะถูกแบ่งอย่างต่อเนื่องโดย mitosis และด้วยวิธีนี้ keratinocytes ใหม่จะถูกสร้างขึ้น สิ่งเหล่านี้สามารถแบ่งออกเพื่อผลิต keratinocytes ใหม่

บางส่วนของเซลล์เหล่านี้จะยังคงอยู่กับพ่อแม่ของพวกเขาและจะยังคงเติมเต็มประชากร keratinocyte ฐาน เซลล์เหล่านี้เรียกว่าสเต็ม เซลล์ อย่างไรก็ตาม keratinocytes อื่น ๆ จะเริ่มกระบวนการ สร้างความแตกต่าง ของ เซลล์

เมื่อเวลาผ่านไปเซลล์ที่สร้างความแตกต่างเหล่านี้จะถูกผลักขึ้นด้านบนเนื่องจากเซลล์รุ่นต่อไปถูกสร้างขึ้นภายใต้พวกเขา ในที่สุดพวกมันจะถูกผลักไปยังชั้นถัดไปของผิวหนังเพื่อกลายเป็นเซลล์หนาม

เมื่อเซลล์ถูกสร้างขึ้นในชั้นฐานมากขึ้นเซลล์ที่สร้างขึ้นใหม่จะยังคงถูกผลักขึ้นไปเรื่อย ๆ และในที่สุดก็มาถึงชั้นที่เป็นเม็ด ที่นี่เซลล์ได้รับชุดของเหตุการณ์โมเลกุลที่ organelles และนิวเคลียสของเซลล์ของพวกเขาเสื่อมโทรม

หลังจากที่พวกมันถูกย้ายไปยังชั้นบนสุดที่มี keratinized สูง keratinocytes ก็จะกลายเป็นเกล็ด สัณฐานวิทยาของเซลล์ squamous เหล่านี้จะแบนซึ่งอำนวยความสะดวกในการออกของพวกเขาเป็นผิวหนังที่ตายแล้ว

วงจรชีวิตนี้อาจใช้เวลาประมาณหนึ่งเดือนขึ้นอยู่กับภูมิภาคของร่างกาย ตลอดชีวิตผิวจะได้รับการต่ออายุประมาณหนึ่งพันครั้ง ไม่ใช่เซลล์ทั้งหมดในเซลล์ชั้นฐานจะสิ้นสุดลงในตาชั่งเนื่องจากบางเซลล์มีความจำเป็นในการรักษาจำนวนประชากรเริ่มต้นของเซลล์

กระบวนการต่ออายุของผิวนี้ได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดเพื่อให้แน่ใจว่ามีจำนวนเซลล์ที่เพียงพอในแต่ละขั้นตอนของกระบวนการ ดังนั้นความสมดุลจะถูกรักษาไว้ระหว่างเซลล์ต้นกำเนิด keratinocyte และเซลล์ที่ถูกกำหนดให้แยกความแตกต่างอย่างไม่สิ้นสุด

โดยทั่วไปตราบใดที่มีจำนวนเซลล์เท่ากันโดยประมาณสำหรับทั้งประชากร (ฐานและแตกต่าง) ยอดคงเหลือนี้จะถูกรักษาไว้

ประเภทของ keratinocytes

Keratinocytes เปลี่ยนลักษณะที่ปรากฏจากชั้นหนึ่งของชั้นผิวหนังไปสู่ชั้นถัดไป พวกเขาเริ่มต้นในชั้น เซลล์ แรกเริ่มและโยกย้ายขึ้นไป ผู้ที่อยู่ในชั้นต่ำสุดหรือชั้นของผิวมักจะเป็นคนเดียวที่แบ่ง

บนเซลล์ฐานเหล่านี้มีเซลล์หนามที่ใหญ่กว่าหลายชั้นที่จัดรวมกันโดย junctions ระหว่างเซลล์ที่เรียกว่า desmosomes

แต่ละ desmosome ประกอบด้วยโปรตีนเมมเบรนที่อนุญาตให้เซลล์ผูกเข้าด้วยกัน ในทางกลับกันโปรตีนเหล่านี้จะเชื่อมโยงกันด้วยการยึดกับโปรตีนอื่น ๆ ก่อตัวเป็นแผ่นรูปดิสก์บนพื้นผิวด้านในของเยื่อหุ้มเซลล์

โปรตีนที่ยึดได้จะเข้าร่วมโดยเส้นใยเคราติน desmosomes เหล่านี้ปรากฏภายใต้กล้องจุลทรรศน์แสงเป็นแหลมของเยื่อหุ้มเซลล์แหลมที่ทำให้เซลล์มีลักษณะหนาม

เหนือเซลล์หนามเป็น เซลล์ย่อย ชั้นเซลล์นี้ก่อตัวเป็นอุปสรรคที่ผ่านไม่ได้และเป็นชั้นเขตแดนที่แยกชั้นภายในชั้นเมแทบอลิซึมของเซลล์นอกชั้นนอกสุดที่มีความ keratinized และชั้นผิวที่ตายแล้ว

เหนือเซลล์เม็ดเป็นเซลล์ squamous เซลล์ที่แบนเหล่านี้มี keratinized มากซึ่งหมายความว่าพวกมันจะเต็มไปด้วยโปรตีน keratin

ทั้งเครื่องชั่งและชั้นนอกสุดของเซลล์ที่เป็นเม็ดเล็ก ๆ ซึ่งอยู่ด้านล่างของเครื่องชั่งจะได้รับการปกป้องด้วยชั้นของโปรตีนที่มีการสะท้อน

Keratinocytes และ cytokines

นอกเหนือจากการเป็นองค์ประกอบสำคัญของอวัยวะที่ใหญ่ที่สุดของร่างกาย (ผิวหนัง) keratinocytes มีความสำคัญมากสำหรับการผลิตไซโตไคน์

ไซโตไคน์เหล่านี้ผลิตโดย keratinocytes ทำหน้าที่สำคัญและหลากหลายในสิ่งมีชีวิต

หนึ่งในนั้นคือกระบวนการอักเสบ ระเบียบของไซโตไคน์ที่มีฤทธิ์ต้านการอักเสบและหน้าที่ของมันใน keratinocytes นั้นได้รับการบันทึกไว้เป็นอย่างดี

ผลของมันคือการกระตุ้นการผลิตเคราติน, การเพิ่มขึ้นของการยึดมั่นของแบคทีเรียบางอย่างเพื่อ keratinocytes และการป้องกัน keratinocytes ต่อการตายของเซลล์โปรแกรม.

เคราตินที่ผลิตโดย keratinocytes ก็มีบทบาทสำคัญทางภูมิคุ้มกันเช่นกัน

การศึกษาบางชิ้นแสดงให้เห็นว่า Keratins เหล่านี้มีส่วนร่วมในการก่อตัวของเซลล์เม็ดเลือดขาวต่อมน้ำเหลืองในผิวหนังและในกระบวนการปราบปรามของระบบภูมิคุ้มกัน

หน้าที่สำคัญอื่น ๆ ของ keratin ที่ผลิตโดย keratinocytes ได้แก่ กฎระเบียบของการผลิต keratin, การควบคุม keratinocyte proliferation และความแตกต่างของ keratinocytes

มีอิทธิพลต่อโครงสร้างของผิวหนังชั้นนอก

ชั้นหนังกำพร้าที่แตกต่างกันจะเกิดขึ้นขึ้นอยู่กับสถานะที่แตกต่างของ keratinocytes โดยทั่วไปคุณสามารถพูดคุยเกี่ยวกับห้าชั้นในหนังกำพร้า:

ชั้นเงี่ยน: ประกอบด้วย keratinocytes โดยไม่มีนิวเคลียส จะถือว่าเป็นชั้นของเซลล์ที่ตายแล้วที่มีขนาดแตกต่างกันไปในส่วนต่าง ๆ ของร่างกาย

ชั้นสุวิมล: ตั้งอยู่เฉพาะในบางส่วนของร่างกายเช่นเดียวกับในฝ่ามือหรือฝ่าเท้า

ชั้นเม็ด: มัน ถูกสร้างขึ้นโดยเซลล์ rhomboidal ที่มีเม็ด keratohyalin, สารตั้งต้นของเคราตินและที่ให้รูปแบบเม็ดไปยังชั้นนี้

Spiny layer: ประกอบด้วยชั้นของ keratinocytes ระหว่าง 5 ถึง 7 แถว เซลล์มีรูปร่างหลายเหลี่ยมที่มีสะพานเชื่อมระหว่างเซลล์ที่ช่วยให้สหภาพแรงงานกับชั้นที่อยู่ติดกัน

Basal layer: เกิดจากแถวของ keratinocytes ทรงกระบอกและสร้างสะพานระหว่างเซลล์ ในชั้นนี้เป็นเม็ดสีที่รู้จักที่ให้สีของผิวและเป็นที่รู้จักกันเป็นเมลานิน