Кіріспе

Бауыр жасушасының түрі

Гепатоцит – бауырдың негізгі паренхималық тінінің жасушасы. Гепатоциттер бауыр массасының 80% құрайды. Бұл жасушалар келесі процестерге қатысады:
Ақуыз синтезі
Ақуыз сақтау
Көмірсуларды өзгеруі
Холестерин, өт тұздары және фосфолипидтер синтезі
Экзогенді және эндогенді заттардың заласыздандырылуы, өзгертілуі және шығарылуы
Өт қалыптасуының басталуы және бөлінуі.

Құрылымы

Типтік гепатоцит 20-30 мкм қабырғалары бар куб тәрізді болып келеді (салыстыру үшін, адам шашының диаметрі 17-180 мкм). Гепатоциттің типтік көлемі 3,4 x 10−9 см3-қа тең. Көптеген басқа жасуша түрлерінен өзгеше, гепатоциттерде тегіс эндоплазмалық тор мол мөлшерде кездеседі.

Микроанатомия

Гепатоциттер эозинофильді цитоплазманы көрсетеді, көптеген митохондрияларды көрсетеді, ал үлкен мөлшердегі дөңгелек эндоплазмалық тор мен бос рибосомалардың әсерінен базафильді ұсақ нүктелер байқалады. Қоңыр липофуцин гранулалары да (жас ұлғайған сайын) цитоплазманың біркелкі емес, боялмаған аймақтарымен бірге көрінеді; бұл гистологиялық дайындау кезінде алынып тасталған цитоплазмалық гликоген мен липидтерге сәйкес келеді. Гепатоциттің орташа өмір сүру мерзімі 5 айды құрайды; олар регенерацияға қабілетті. Гепатоцит ядролары шашыраңқы хроматинмен және айқын нуклеолдармен дөңгелек болып келеді. Анизокариоз (ядролардың мөлшерінің өзгеруі) жиі кездеседі және көбінесе тетраплоидия мен полиплоидияның басқа да дәрежелерін көрсетеді, бұл ересек адамның бауыр гепатоциттерінің 30-40% үшін қалыпты ерекшелік. Екі ядролы жасушалар да жиі кездеседі. Гепатоциттер тамыр каналдарымен (синусоидтар) бөлінген пластиналарға ұйымдастырылған, бұл ретикулин (III типті коллаген) желісімен қолдалады. Сүтқоректілерде гепатоцит пластинасы бір жасушалық қалыңдыққа ие, ал тауықтарда – екі жасушалық. Синусоидтар үздіксіз, терезелі эндотелийлік жасуша қабықшасын көрсетеді. Эндотелийлік жасушаларда базалық мембрана жоқ және олар Дизе кеңістігімен гепатоциттерден бөлінеді, ол лимфаны порталды тракт лимфатикасына құяды. Купфер жасушалары эндотелийлік жасушалар арасында шашыраңқы орналасқан; олар ретикулоэндотелий жүйесінің бөлігі болып табылады және тозығы жеткен эритроциттерді фагоцитоз жасайды. Жұлдыз тәрізді (Ито) жасушалар А витаминін сақтайды және жасушадан тыс матрица мен коллагенді өндіреді; олар эндотелийлік жасушалар арасында да таралады, бірақ жарық микроскопиясымен көру қиын.

Белсенді синтез

Гепатоцит – қан сарысуындағы альбумин, фибриноген және қан ұю факторларының протромбин тобын (3 және 4 факторларды қоспағанда) өндіретін денедегі жасуша. Ол липопротеиндер, церулоплазмин, трансферрин, комплемент және гликопротеиндердің синтезіне арналған негізгі орын болып табылады. Гепатоциттер өздерінің құрылымдық ақуыздарын және ішкі жасуша ферменттерін жасайды. Ақуыздар синтезі қабыршақты эндоплазмалық тор (RER) арқылы жүзеге асырылады, ал қабыршақты және тегіс эндоплазмалық тор (SER) екеуі де түзілген ақуыздардың секрециясына қатысады. Эндоплазмалық тор (ЭТ) гепатоциттер синтездейтін немесе олардың ішінде модификацияланатын липидтер мен карбогидраттарға ақуыздарды қосып (конъюгациялау) беруге қатысады. Гепатоциттер өндіретін және гормон ретінде жұмыс істейтін ақуыздар гепатокиндер деп аталады.

Көмірсулар метаболизмі

Бауыр көмірсулардан май қышқылдарын түзетіп, май қышқылдары мен глицериннен триглицеридтерді синтездейді. Гепатоциттер апопротеиндерді де синтездейді, оларды пайдаланып липопротеиндерді (VLDL, HDL) құрастырып, сыртқа шығарады. Бауыр – ағзадағы глюконеогенездің негізгі орны, яғни аланин, глицерин және оксалоацетат сияқты заттардан көмірсулардың түзілуі осы жерде жүзеге асады.

Липидтердің метаболизмі

Бауыр жүйелік қан айналымынан көптеген липидтерді қабылдайды және хиломикрон қалдықтарын метаболизмдейді. Одан әрі ол ацетаттан холестерин мен өт қышқылдарын синтездейді. Бауыр – өт қышқылдарының жалғыз түзілу орны.

Токсикация

Гепатоциттер дәрі-дәрмектер (дәрілік заттар метаболизмі), инсектицидтер және стероидтер сияқты экзогендік заттарды метаболизмдеуге, залалсыздандыруға және белсенділігін жоюға қабілетті. Ішек веналық қанының бауырға ағып кетуі гомеостазды сақтау және жұтылған токсиндерден организмді қорғау үшін әртүрлі сіңген заттарды тиімді залалсыздандыруды талап етеді. Гепатоциттердің залалсыздандыру функцияларының бірі – аммиакты экскреция үшін мочевинаға түрлендіру. Бауыр жасушаларында ең көп кездесетін органелла – тегіс эндоплазмалық тор.

Қартаю

Имектілердің бауыр жасушалары қартайған сайын ДНК-ларындағы зақымданулардың саны арта түседі. Әдебиеттерді шолу көрсеткендей, егешқұйрық бауыр жасушаларында ДНК зақымдануы (бір жіпті үзілулер, тотыққан негіздер және 7-метилгуанин) жасқа қарай көбейеді. Сондай-ақ, егешқұйрық бауырында ДНК-ның бір және екі жіпті үзілулері, тотыққан негіздер және метилделген негіздер жас өскен сайын артады; ал қоян бауырында байланысқан негіздердің саны жасқа қарай көбейеді.

Ғылыми зерттеулердегі қолдану

Бастапқы гепатоциттер жасушалық биология және биофармацевтикалық зерттеулерде кеңінен қолданылады. Гепатоциттерге негізделген in vitro модельдік жүйелер бауырдың (патофизиологиялық) процестерінде гепатоциттердің қызметін жақсырақ түсінуге үлкен көмек көрсетті. Сонымен қатар, фармацевтикалық индустрия дәрілік заттардың метаболизмін зерттеу және тіпті in vivo жағдайдағы дәрілік заттардың метаболизмін болжау үшін гепатоциттерді суспензияда немесе культурада пайдалануға мол сүйенді. Осы мақсаттар үшін гепатоциттер жануардың немесе адамның толық бауырынан немесе бауыр тінінен коллагеназамен қорыту арқылы, екі кезеңді процесс бойынша бөлінеді. Бірінші кезеңде бауыр изотоникалық ерітіндіге салынады, онда кальцийді байланыстыратын затты қолдану арқылы жасушалар арасындағы тығыз байланыстар бұзылады. Келесіде, гепатоциттерді бауыр стромасынан бөлу үшін коллагеназа қосылған ерітінді енгізіледі. Бұл процесс гепатоциттердің суспензиясын құрайды, оны көп ұялы пластиналарға себуге және бірнеше күн немесе тіпті апталар бойы өсіруге болады. Оңтайлы нәтижелер алу үшін, культуралық пластиналар алдымен жасушалардың жабысуын (әдетте себуден кейін 1-3 сағат ішінде) және бауыр фенотипін сақтауды ынталандыру үшін жасушадан тыс матрицамен (мысалы, коллаген, Matrigel) қапталуы тиіс. Сонымен қатар, гепатоциттердің «сэндвич» культурасын құру үшін көбінесе жасушадан тыс матрицаның қосымша қабаты жабылады. «Сэндвич» конфигурациясын қолдану культурада гепатоциттерді ұзақ сақтауға көмектеседі. Дер кезінде пайдаланылмаған, жаңа оқшауланған гепатоциттерді криоконсервациялап сақтауға болады. Олар культурада көбеймейді. Гепатоциттер криоконсервациялау циклдерінің кезінде, соның ішінде қатыру және еріту кезінде зақымдануға өте сезімтал. Классикалық криопротекторларды қоссаңыз да, криоконсервация кезінде зақымдану мүмкіндігі сақталады. Дегенмен, соңғы криоконсервация және қайта тірілту протоколдары криоконсервацияланған гепатоциттерді көптеген биофармацевтикалық қолданулар үшін пайдалануға мүмкіндік береді.