Лактоцит — клетка, секретирующая молоко¶

Лактоцит (от лат. lac, род. падеж lactis — «молоко» и греч. kytos — «клетка»; также молочная альвеолоцита, секреторная эпителиальная клетка молочной железы) — специализированная эпителиальная клетка, выстилающая альвеолы (ацинусы) молочной железы и обеспечивающая синтез и секрецию основных компонентов молока. Лактоциты относятся к железистому эпителию эктодермального происхождения и являются ключевым клеточным типом лактирующей молочной железы. Именно эти клетки отвечают за выработку казеина, лактозы, молочного жира и значительной части иммунных факторов молока.

¶Происхождение и развитие

Молочная железа развивается из эпидермального зачатка — так называемых молочных полос (млечных линий), формирующихся у эмбриона. В эмбриогенезе и в постнатальном периоде эпителиальные клетки проходят стадии стволовых и прогениторных клеток, из которых в ходе беременности и лактации образуются зрелые лактоциты.

Выделяют два основных морфофункциональных состояния эпителия альвеол:

• Люминальные (секреторные) клетки — собственно лактоциты, обращённые апикальной поверхностью в просвет альвеолы.
• Миоэпителиальные клетки — сократительные элементы, охватывающие альвеолу снаружи и обеспечивающие выведение молока при рефлексе молокоотдачи.

В течение беременности под действием гормонов (пролактина, плацентарного лактогена, эстрогенов, прогестерона) происходит разрастание альвеол и дифференцировка лактоцитов. Полная функциональная зрелость достигается к моменту родов, а секреция молока запускается после резкого падения уровня прогестерона и роста концентрации пролактина.

¶Строение

Лактоцит — это поляризованная клетка кубической или цилиндрической формы, имеющая апикальную и базальную поверхности с разными функциями.

• Апикальная мембрана обращена в просвет альвеолы и несёт микроворсинки; через неё происходит выделение жировых глобул и водорастворимых компонентов.
• Базальная мембрана контактирует с базальной пластинкой и кровеносными капиллярами, откуда поступают предшественники — глюкоза, аминокислоты, жирные кислоты.
• Ядро расположено в базальной части клетки; в цитоплазме хорошо развиты гранулярный и агранулярный эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи, митохондрии и лизосомы — органеллы, обеспечивающие интенсивный синтез белка и липидов.
• Между соседними лактоцитами формируются плотные контакты (запирающие контакты), которые препятствуют проникновению компонентов молока в межклеточное пространство и поддерживают барьер «кровь — молоко».

¶Функции и механизмы секреции

Основная функция лактоцита — синтез и выделение компонентов молока. Различают несколько путей секреции:

Синтез белков молока контролируется гормоном пролактином, который связывается с рецепторами на базальной мембране лактоцита и активирует сигнальный путь JAK-STAT, запускающий транскрипцию генов казеина и других молочных белков. Секреция жира происходит по апокриновому механизму: капли триглицеридов, формирующиеся в цитоплазме, при выходе окружаются участком апикальной мембраны и отшнуровываются в просвет альвеолы в виде мембранных оболочек — так называемых глобул молочного жира.

¶Регуляция и лактационный цикл

Активность лактоцитов регулируется сложной нейроэндокринной системой. Ключевые регуляторы:

• Пролактин — стимулирует синтез молока, поддерживает дифференцировку лактоцитов.
• Окситоцин — вызывает сокращение миоэпителиальных клеток и выделение молока.
• Инсулин, кортизол, гормоны щитовидной железы — обеспечивают метаболическую поддержку лактации.

После прекращения сосания или сцеживания секреция молока снижается: накопление в альвеолах ингибитора лактации (белка FIL, feedback inhibitor of lactation) тормозит активность лактоцитов. При длительном отсутствии опорожнения железы развивается инволюция — лактоциты подвергаются апоптозу, альвеолы запустевают, железа возвращается к нелактирующему состоянию.

¶Клиническое и биологическое значение

Лактоциты представляют интерес для медицины и биологии в нескольких аспектах:

• Лактация и вскармливание — понимание физиологии лактоцитов лежит в основе рекомендаций по грудному вскармливанию и борьбы с гипогалактией.
• Онкология — большинство злокачественных опухолей молочной железы (в частности, люминальные карциномы) происходит из эпителиальных клеток, близких по происхождению к лактоцитам. Молекулярные маркёры лактоцитов используются для классификации рака груди.
• Биотехнология — гены, специфически экспрессирующиеся в лактоцитах (например, промоторы казеинов), применяют для создания трансгенных животных, продуцирующих ценные белки с молоком.
• Иммунология — лактоциты синтезируют лактоферрин, лизоцим и секреторный IgA, обеспечивающие защиту новорождённого от инфекций.

¶Методы изучения

Исследование лактоцитов ведётся с помощью гистологических и молекулярно-биологических методов: иммуногистохимии (выявление цитокератинов, казеина, рецепторов пролактина), электронной микроскопии, а также культивирования первичных клеток и линий (например, линии HC11). Значительный вклад в понимание биологии лактоцитов внесли работы по изучению гормональной регуляции лактации во второй половине XX века.