Миграция и рециркуляция лимфоцитов

Общие принципы циркуляции

Лимфоциты — это высокомобильная популяция клеток. В нелимфоидных тканях (в отсутствии воспаления) они практически не циркулируют, а вот в кровь возвращаются регулярно — по 4–5 раз в течение суток. Интенсивность рециркуляции Т-клеток значительно выше, чем В-клеток. Ежесуточно через кровоток проходит колоссальное количество клеток (около $5 \times 10^{11}$).

Интересно, что в крови находится крайне малая часть лимфоидной популяции — около 0,5%. Однако этот небольшой пул постоянно перемешивается с остальными клетками, поэтому его качественный и количественный состав точно отражает состояние иммунной системы всего организма. Именно это делает периферическую кровь главным материалом для клинико-иммунологических исследований.

Хоминг и роль высокого эндотелия

Способность лимфоцитов находить свое специфическое место в организме называется хомингом. Он опирается на две группы механизмов:

• Контактные (зависят от молекул адгезии на мембранах).
• Хемотаксис (направленное движение по градиенту хемокинов).

Входными воротами в лимфатические узлы и пейеровы бляшки служат особые участки сосудов — посткапиллярные венулы, выстланные высоким эндотелием. В норме такой спонтанно активированный эндотелий существует исключительно в лимфоидных органах (в обычных тканях он может появиться только под действием провоспалительных факторов).

Клетки высокого эндотелия выделяют особый $\beta$-хемокин CCL19. Его распознает рецептор CCR7, который экспрессируется на поверхности наивных Т- и В-лимфоцитов, привлекая их из кровотока.

Этапы транссосудистой миграции

Выход лимфоцита из сосуда в ткань проходит в три этапа, механизмы которых напоминают миграцию лейкоцитов в очаг воспаления, но отличаются строгим набором молекулярных «паролей».

1. Роллинг (качение). Обусловлен слабым взаимодействием. Лимфоцит цепляется своим L-селектином (CD62L) за адрессины эндотелия (GlyCAM, CD34, PSGL-1) и начинает медленно перекатываться по стенке сосуда. Из-за критической роли CD62L для попадания в лимфоузлы его называют рецептором хоминга.
2. Прочная адгезия (прилипание). Роллинг останавливается за счет формирования жесткой связи. На мембране лимфоцита активируется $\beta_2$-интегрин LFA-1, что резко повышает его сродство к рецептору ICAM-1 на эндотелии. Клетка намертво прилипает к стенке.
3. Трансмиграция. Лимфоцит протискивается через эндотелиальный барьер и начинает двигаться вглубь ткани, ориентируясь на хемокины, выделяемые клетками стромы.

Распределение внутри лимфоидных органов

Проникнув в орган, Т- и В-клетки сначала движутся вместе в тимусзависимые зоны, реагируя на хемокины стромы CCL19 и CCL21. Затем их пути строго расходятся:

• Т-лимфоциты остаются в тимусзависимых зонах (паракортекс лимфоузлов, Т-зоны пейеровых бляшек, параартериальная муфта селезенки).
• В-лимфоциты мигрируют в фолликулы. Вектор их движения задает хемокин CXCR13 (BLC), на который реагирует рецептор CXCR5, экспрессированный на В-клетках. Клетки, лишенные этого рецептора, в фолликул попасть не могут.

При рециркуляции нет жесткой привязки к конкретному лимфоузлу (клетка из шейного узла легко уходит в паховый), главное — не покидать сеть вторичных лимфоидных органов. В селезенку лимфоциты и вовсе попадают неспецифично, вместе с излиянием крови в краевой зоне белой пульпы.

Обновление популяции и лимфоцитарные ниши

Динамичность системы поддерживается постоянным обновлением. Сроки жизни клеток варьируют от 7–10 суток (NK-клетки) до 2,5–30 лет у наивных Т-лимфоцитов.

Численность регулируется конкуренцией за выживание в лимфоцитарных нишах — микроанатомических структурах, обеспечивающих клетки питанием и факторами выживания. Дефицит компенсируется лимфопоэзом и медленной фоновой пролиферацией (в ней одномоментно участвует <1% клеток).

Важно: все описанные выше правила хоминга касаются наивных клеток. Как только лимфоцит активируется антигеном, он резко снижает экспрессию L-селектина и приобретает новые рецепторы (например, $\alpha_4\beta_7$-интегрин для кишечника или CLA для кожи), что позволяет ему мигрировать в барьерные ткани и очаги воспаления.

Вопросы с занятий и экзамена

Что ещё разобрать по теме

• Мембранные фенотипы Т-клеток: хоминг в кожу против хоминга в слизистую кишечника
• Строение и индукция высокого эндотелия в нелимфоидных тканях при воспалении
• Молекулярные отличия путей рециркуляции наивных Т-клеток и Т-клеток памяти
• Конкуренция за лимфоцитарные ниши как механизм иммунного гомеостаза

Другие темы раздела «Адаптивный иммунитет»

Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.