Hepatocyte - Hepatocyte

Hepatocyte
Sinusoid.jpeg
Hepatocyt i sinusoida ( żyłka ) w skrawku wątroby szczura
Ludzka wątroba.jpg
Detale
Lokalizacja Wątroba
Identyfikatory
Siatka D022781
TH H3.04.05.0.00006
FMA 14515
Anatomiczne warunki mikroanatomii

Hepatocytów jest komórka głównego miąższu tkanki wątroby . Hepatocyty stanowią 80% masy wątroby. Te komórki biorą udział w:

Struktura

Typowy hepatocyt jest sześcienny o bokach 20-30  μm (dla porównania, ludzki włos ma średnicę od 17 do 180 μm). Typowa objętość hepatocytów wynosi 3,4 x 10–9 cm 3 .

Gładka retikulum endoplazmatyczne jest bogate w hepatocyty, podczas gdy większość komórek w organizmie ma ich tylko niewielkie ilości.

Mikroanatomia

Hepatocyty wykazują eozynofilową cytoplazmę, odzwierciedlającą liczne mitochondria i bazofilne punktowanie z powodu dużej ilości gładkiej retikulum endoplazmatycznego i wolnych rybosomów . Obserwuje się również brązowe ziarnistości lipofuscyny (wraz z wiekiem) wraz z nieregularnymi niezabarwionymi obszarami cytoplazmy; odpowiadają one cytoplazmatycznym zapasom glikogenu i lipidów usuniętych podczas preparacji histologicznej. Średnia długość życia hepatocytów wynosi 5 miesięcy; potrafią się regenerować .

Jądra hepatocytów są okrągłe, z rozproszoną chromatyną i wydatnymi jąderkami . Anizokarioza (lub zmienność wielkości jąder) jest powszechna i często odzwierciedla tetraploidię i inne stopnie poliploidii , normalną cechę 30-40% hepatocytów w wątrobie dorosłego człowieka. Komórki dwujądrowe są również powszechne.

Hepatocyty są zorganizowane w płytki oddzielone kanałami naczyniowymi ( sinusoidami ), układem wspieranym przez sieć retikuliny ( kolagen typu III ). Płytki hepatocytów mają grubość jednej komórki u ssaków i dwóch komórek u kurczaka. Sinusoidy wykazują nieciągłą, fenestrowaną wyściółkę komórek śródbłonka . Komórki śródbłonka nie mają błony podstawnej i są oddzielone od hepatocytów przestrzenią Disse , która odprowadza limfę do układu chłonnego przewodu wrotnego .

Komórki Kupffera są rozproszone między komórkami śródbłonka; są częścią układu siateczkowo - śródbłonkowego i erytrocytów zużytych w fagocytozie . Komórki gwiaździste (Ito) przechowują witaminę A i wytwarzają macierz zewnątrzkomórkową i kolagen ; są również rozmieszczone w komórkach śródbłonka, ale trudno je uwidocznić pod mikroskopem świetlnym.

Funkcjonować

Synteza białek

Hepatocytową jest komórką w organizmie produkującym albuminy surowicy , fibrynogen , i protrombiny grupę czynników krzepnięcia (oprócz czynników 3 i 4).

Jest głównym miejscem syntezy lipoprotein , ceruloplazminy , transferyny , dopełniacza i glikoprotein . Hepatocyty wytwarzają własne białka strukturalne i enzymy wewnątrzkomórkowe .

Synteza białek zachodzi przez szorstką retikulum endoplazmatyczne (RER), a zarówno szorstka, jak i gładka retikulum endoplazmatyczne (SER) są zaangażowane w wydzielanie powstałych białek.

Retikulum endoplazmatyczne (ER) jest zaangażowane w sprzęganie białek do lipidów i węglowodanów, grup syntezować lub zmodyfikowanych w hepatocyty.

Metabolizm węglowodanów

Te wątrobowe formy kwasów tłuszczowych z węglowodanów i syntetyzuje triglicerydy kwasów tłuszczowych i gliceryny. Hepatocyty syntetyzują również apoproteiny, z którymi następnie łączą się i eksportują lipoproteiny ( VLDL , HDL ).

Wątroba jest również głównym miejscem w organizmie do glukoneogenezy , tworzenia węglowodanów z prekursorów, takich jak alanina , glicerol i szczawiooctan .

Metabolizm lipidów

Wątroba otrzymuje wiele lipidów z krążenia ogólnoustrojowego i metabolizuje pozostałości chylomikronów . Syntetyzuje również cholesterol z octanu i dalej syntetyzuje sole żółciowe . Jedynym miejscem powstawania soli żółciowych jest wątroba.

Detoksykacja

Hepatocyty mają zdolność metabolizowania, detoksykacji i inaktywacji egzogennych związków, takich jak leki (patrz metabolizm leków ), środki owadobójcze i związki endogenne, takie jak steroidy .

Drenaż krwi żylnej jelit do wątroby wymaga skutecznej detoksykacji różnych wchłanianych substancji w celu utrzymania homeostazy i ochrony organizmu przed wchłoniętymi toksynami.

Jedną z funkcji odtruwających hepatocytów jest modyfikacja amoniaku do mocznika w celu jego wydalenia.

Najbardziej rozpowszechnionymi organellami w komórkach wątroby jest retikulum endoplazmatyczne gładkie .

Społeczeństwo i kultura

Użyj w badaniach

Pierwotne hepatocyty są powszechnie stosowane w badaniach biologicznych i biofarmaceutycznych. Systemy modelowe in vitro oparte na hepatocytach były bardzo pomocne w lepszym zrozumieniu roli hepatocytów w (pato) fizjologicznych procesach wątroby. Ponadto przemysł farmaceutyczny w dużej mierze polegał na wykorzystaniu hepatocytów w zawiesinie lub hodowli do badania mechanizmów metabolizmu leków, a nawet przewidywania metabolizmu leków in vivo. W tym celu hepatocyty są zwykle izolowane z całej wątroby lub tkanki wątroby zwierzęcej lub ludzkiej przez trawienie kolagenazą , co jest procesem dwuetapowym. W pierwszym etapie wątrobę umieszcza się w roztworze izotonicznym , z którego usuwa się wapń w celu przerwania ścisłych połączeń międzykomórkowych przy użyciu czynnika chelatującego wapń . Następnie dodaje się roztwór zawierający kolagenazę w celu oddzielenia hepatocytów od zrębu wątroby . W procesie tym powstaje zawiesina hepatocytów, którą można wysiewać na płytkach z wieloma studzienkami i hodować przez wiele dni lub nawet tygodni. Aby uzyskać optymalne wyniki, płytki hodowlane należy najpierw pokryć macierzą zewnątrzkomórkową (np. Kolagenem, Matrigelem), aby pobudzić przyczepność hepatocytów (zwykle w ciągu 1-3 godzin po wysianiu) i utrzymać fenotyp wątroby. Ponadto często wykonuje się nakładanie dodatkowej warstwy macierzy zewnątrzkomórkowej w celu ustalenia hodowli kanapkowej hepatocytów. Zastosowanie konfiguracji kanapkowej wspomaga przedłużone utrzymanie hepatocytów w hodowli. Świeżo wyizolowane hepatocyty, które nie są używane natychmiast, można zamrozić i przechowywać. Nie rozmnażają się w kulturze. Hepatocyty są bardzo wrażliwe na uszkodzenia podczas cykli kriokonserwacji, w tym zamrażania i rozmrażania. Nawet po dodaniu klasycznych krioprotektantów nadal dochodzi do uszkodzeń podczas kriokonserwacji. Niemniej jednak najnowsze protokoły kriokonserwacji i resuscytacji wspierają stosowanie kriokonserwowanych hepatocytów w większości zastosowań biofarmaceutycznych.

Dodatkowe obrazy

Zobacz też

Bibliografia

Linki zewnętrzne