醫(yī)學(xué)免疫學(xué)/單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)
| 醫(yī)學(xué)電子書 >> 《醫(yī)學(xué)免疫學(xué)》 >> 免疫細(xì)胞（三）：單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng) >> 單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng) |
| 醫(yī)學(xué)免疫學(xué) |
|
|
|
目錄 |
一、單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)細(xì)胞的來源與分化發(fā)育
MPS細(xì)胞起源于骨髓，其分化與更新受細(xì)胞因子復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的調(diào)控。在某些細(xì)胞因子，如多集落刺激因子（multi-colony stimulating factor,multi-CSF）、巨噬細(xì)胞集落刺激因子（macrophage-CSF,GM-CSF）等的刺激下，骨髓中的髓樣干細(xì)胞經(jīng)原單核細(xì)胞（monoblast）、前單核細(xì)胞（pre-monocyte）分化發(fā)育為單核細(xì)胞并進(jìn)入血流。外周血單核細(xì)胞占白細(xì)胞總數(shù)1%～3%，它在血流中僅存留幾小時(shí)至數(shù)十小時(shí)，然后粘附到毛細(xì)血管內(nèi)皮，穿過內(nèi)皮細(xì)胞接合處，移行至全身各組織并發(fā)育成熟為巨噬細(xì)胞。組織損傷和炎癥可加速單核細(xì)胞向組織移行。巨噬細(xì)胞在組織中壽命可達(dá)數(shù)月至數(shù)年。在不同組織中存留的巨噬細(xì)胞由于局部微環(huán)境的差異，其形態(tài)及生物學(xué)特征均有所不同，名稱也各異（表9-1）。一般認(rèn)為除少數(shù)單核細(xì)胞或低分化的巨噬細(xì)胞外，成熟的巨噬細(xì)胞很少有或沒有增殖能力，并不斷被骨髓前體細(xì)胞分化的細(xì)胞所補(bǔ)充。另外，單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)細(xì)胞的分化發(fā)育還可受各種細(xì)胞因子如IL-2、IL-4以及干擾素等影響。
表9-1 單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)細(xì)胞的發(fā)生和分布
| 骨髓 | 血液 組織 |
| 多能干細(xì)胞 ↓ 髓樣干細(xì)胞 ↓ 單核干細(xì)胞 ↓ 前單核細(xì)胞 ↓ 單核細(xì)胞 |
→單核細(xì)胞→巨噬細(xì)胞→結(jié)締組織：組織細(xì)胞 肺：肺泡巨噬細(xì)胞 肝：枯否（Kupffer）細(xì)胞 脾與淋巴結(jié)：游走與固定巨噬細(xì)胞 漿膜腔：胸、腹腔巨噬細(xì)胞 神經(jīng)組織：小膠質(zhì)細(xì)胞 骨：破骨細(xì)胞 關(guān)節(jié)：滑膜A型細(xì)胞 |
二、單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)細(xì)胞的解剖學(xué)特征
（一）形態(tài)結(jié)構(gòu)
單核細(xì)胞一般為圓形，直徑約10～20μm；巨噬細(xì)胞大小不等，直徑約10～30μm或更大，常有偽足，呈多形性。單核/巨噬細(xì)胞有圓形或橢圓形的核，胞漿中富含溶酶體及其他各種細(xì)胞器。
（二）單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)細(xì)胞的表面分子
1．表面受體 MPS細(xì)胞表面有多達(dá)80種以上受體分子，它們與相應(yīng)的配體結(jié)合，分別表現(xiàn)感應(yīng)與效應(yīng)功能。包括捕獲病原異物，加強(qiáng)調(diào)理、趨化、免疫粘連、吞噬、介導(dǎo)細(xì)胞毒作用等。例如，免疫球蛋白Fc受體（FcγRⅠ即CD64、FcγRⅡ即CD32、FcγRⅢ即CD16）補(bǔ)體受體（CD1即CD35、CD3即CD11b/18或Mac-1）可以分別與IgG的Fc段及補(bǔ)體C3b片段結(jié)合，從而促進(jìn)單核/巨噬細(xì)胞的活化和調(diào)理吞噬功能。此外，單核/巨噬細(xì)胞還表達(dá)各種細(xì)胞因子、激素、神經(jīng)肽、多糖、糖蛋白、脂蛋白及脂多糖的受體，從而可感應(yīng)多種調(diào)控其功能的刺激信號。
2．表面抗原 MPS細(xì)胞表面具有多種抗原分子，它們對MPS細(xì)胞的鑒定與功能有重要意義。例如，MPS細(xì)胞表達(dá)MHC抗原，尤其MHC-Ⅱ類抗原是巨噬細(xì)胞發(fā)揮抗原呈遞作用的關(guān)鍵性效應(yīng)分子；單核/巨噬細(xì)胞還表達(dá)多種粘附分子（abhesionmolecule）,如選擇素L（L-selectin）、細(xì)胞間粘附分子（intercellular adhesion molecule,ICAM）和血管細(xì)胞粘附分子（vascylar cell adhesion molecule,VCAM）等，它們介導(dǎo)MPS細(xì)胞與其他細(xì)胞或外基質(zhì)間的粘附作用，從而參與炎癥與免疫應(yīng)答過程。近年來應(yīng)用單克隆抗體鑒定出許多單核吞噬細(xì)胞的表面分化抗原，如OKM-1、Mac-120、MO1～4等，但這些抗原也可能表達(dá)在其他起源于髓樣干細(xì)胞的細(xì)胞（如中性粒細(xì)胞）表面。另外，成熟的單核細(xì)胞可表達(dá)高密度的CD14，這是一種相對特異的單核細(xì)胞表面標(biāo)志。
三、單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)細(xì)胞的生理特點(diǎn)
（一）一般性質(zhì)
MPS細(xì)胞又稱大吞噬細(xì)胞，它具有吞噬細(xì)胞的一般特征，如何通過吞飲攝入液體異物，也可通過吞噬攝取顆粒性異物，還可識別某些化學(xué)刺激物的濃度，表現(xiàn)出定向運(yùn)動的能力，即具有趨化性。MPS細(xì)胞在吞噬異物后，細(xì)胞內(nèi)會發(fā)生一系列代謝改變，如糖代射增強(qiáng)，能量產(chǎn)生增加，活性氧生成增多等。MPS細(xì)胞胞漿中還含有非特異性酯酶、堿性磷酸二酯和過氧化物酶等。在細(xì)胞分化和激活過程中，這些酶的量及細(xì)胞內(nèi)的定位可發(fā)生改變。此外，由于MPS細(xì)胞表達(dá)豐富的粘附分子，對玻璃與塑料制品具有強(qiáng)的粘附性，故又被稱為粘附細(xì)胞（adherentcell），借助這個(gè)特性可將MPS細(xì)胞與淋巴細(xì)胞分離。
（二）單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)細(xì)胞的激活
MPS細(xì)胞在環(huán)境因素刺激下，可發(fā)生形態(tài)、膜分子表達(dá)以及細(xì)胞代謝與功能的短暫、可逆性變化，這一過程稱為MPS細(xì)胞的激活，也是它有別于其他吞噬細(xì)胞（如中性粒細(xì)胞）的一個(gè)重要特征。與分化過程不同，活化是在病理條件下表現(xiàn)出的可逆性功能狀態(tài)。單核吞噬細(xì)胞的激活是一個(gè)復(fù)雜的多步驟過程，在不同的活化階段，涉及不同刺激因子的作用，細(xì)胞形態(tài)及功能也發(fā)生相應(yīng)的改變。以巨噬細(xì)胞（Mф）為例，體內(nèi)的Mф一般處于靜止?fàn)顟B(tài)，病原體等異物通過直接接觸激發(fā)Mф內(nèi)的生理生化反應(yīng)。環(huán)核苷酸第二信使cAmp/cGMP水平升高，使靜止態(tài)Mф轉(zhuǎn)變?yōu)閼?yīng)答性Mф。后者在IFN-γ等刺激因子啟動下轉(zhuǎn)變?yōu)?a href="/w/%E8%87%B4%E6%95%8F" title="致敏">致敏的Mф，然后在脂多糖或某些細(xì)胞因子作用下轉(zhuǎn)變?yōu)榛罨腗ф。在上述變化過程中，Mф表現(xiàn)出形態(tài)改變（漿膜呈不規(guī)則波浪形，細(xì)胞器增加，膜分子表達(dá)改變），代謝增強(qiáng)（胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成與ATP生成增加，磷酸戊糖代謝增強(qiáng)）以及功能增強(qiáng)（吞噬率及吞噬速度增高，殺菌及殺瘤能力增強(qiáng)，分泌活性及抗原呈遞能力增強(qiáng)）等（表9-2）。
表9-2 巨噬細(xì)胞的激活
| 靜止Mф→ | 病原體 應(yīng)答性Mф→ |
IFN-γ 致敏的Mф→ |
LPS等 活化Mф |
|
| 吞噬功能 | + | ++ | +++ | ++++ |
| 趨化 | + | ++ | +++ | ++++ |
| 殺瘤活性 | － | － | － | + |
| 抗原呈遞 | － | － | + | + |
| TNF分泌 | － | － | － | + |
| 活性氧產(chǎn)生 | － | + | ++ | ++ |
| MHC-Ⅱ分子 | － | － | + | + |
| 轉(zhuǎn)鐵蛋白受體 | － | + | － | － |
IFN-γ：γ干擾素
LPS：脂多糖
TFN：腫瘤壞死因子
一般認(rèn)為，只有激活的單核吞噬細(xì)胞才是具有活躍生物學(xué)作用的效應(yīng)細(xì)胞。在病理情況下，MPS細(xì)胞的異常激活也參與某些疾病的發(fā)生與發(fā)展。
（三）單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)細(xì)胞的分泌活性
MPS細(xì)胞是一類重要的分泌細(xì)胞。在許多組織和器官中，MPS細(xì)胞是分泌性蛋白的主要來源，其分泌物種類之多在體內(nèi)僅肝細(xì)胞才能與之相比。一般情況下，活化的MPS細(xì)胞才有活躍的分泌能力?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)MPS細(xì)胞可分泌多達(dá)100種以上的酶類和其他生物活性物質(zhì)。這些物質(zhì)的分子量不一，從分子量僅32的超氧陰離子至分子量達(dá)440000的纖維粘連蛋白；功能也各異，參與從促進(jìn)細(xì)胞生長到導(dǎo)致細(xì)胞死亡的全部活動。此外，由于MPS細(xì)胞的體內(nèi)分布廣泛、可以移動，以及其分泌產(chǎn)物作用的多樣性，這種分泌活性具有重要的生理與病理意義。表9-3列出了MPS細(xì)胞所分泌的幾類主要產(chǎn)物，MPS細(xì)胞的許多功能都有賴于這些分泌產(chǎn)物的參與。
表9-3 單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)細(xì)胞的分泌產(chǎn)物
| 種類 | 實(shí)例 |
| 補(bǔ)體 | C1～C9，B、D、I、H因子，C1抑制物 |
| 凝血因子 | V、VⅡ、ⅠX、X因子，凝血酶原 |
| 酶類 | 各種中性蛋白酶，酸性水解酶，溶菌酶 |
| 生物活性酯類 | 花生四烯酸衍生物（前列腺素、白三烯等） |
| 激素樣物質(zhì) | VitD3,促腎上腺皮質(zhì)激素，β內(nèi)啡肽 |
| 細(xì)胞因子 | IL-1、IL-3、IL-6，TFN-a,IFN-a,－β、FGF |
| 反應(yīng)性中間產(chǎn)物 | 活性氧（1O2、H2O2、OH-，O2-），亞硝酸鹽 |
| 其他 | 多種生長因子及刺激因子，嘌呤及嘧喧產(chǎn)物，各種結(jié)合蛋白、連接蛋白及酶抑制物等 |
FGF：纖維細(xì)胞生長因子
四、單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)細(xì)胞的功能
MPS細(xì)胞具有重要的生物作用，不僅參與非特異性免疫防御，而且是特異性免疫應(yīng)答中一類關(guān)鍵的細(xì)胞，廣泛參與免疫應(yīng)答、免疫效應(yīng)與免疫調(diào)節(jié)。
（一）免疫防御功能
病原微生物侵入機(jī)體后，在激發(fā)免疫應(yīng)答以前即可被MPS細(xì)胞吞噬并清除，這是機(jī)體非特異免疫防御機(jī)制的重要環(huán)節(jié)。由于其吞噬能力較強(qiáng)，故有人將MPS細(xì)胞稱為機(jī)體的清道夫。在致病微生物激發(fā)機(jī)體產(chǎn)生特異性抗體后，覆蓋于病原體表面的IgG及補(bǔ)體激活片段C3b可與MPS細(xì)胞表面的FcR及CR1結(jié)合，發(fā)揮調(diào)理作用，使病原體更易被吞噬。被吞入的細(xì)菌可被細(xì)胞內(nèi)的某些酶類或活性氧所殺滅；另一方面，在對異物顆粒的吞噬、殺滅過程中，可能出現(xiàn)酶體外漏現(xiàn)象，從而造成對鄰近正常組織的損傷。
（二）免疫處自穩(wěn)功能
機(jī)體生長、代謝過程中不斷產(chǎn)生衰老與死亡的細(xì)胞以及某些衰變的物質(zhì)，它們均可被單核吞噬細(xì)胞吞噬、消化和清除，從而維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定。
（三）免疫監(jiān)視功能
MPS細(xì)胞構(gòu)成機(jī)體腫瘤免疫的重要一環(huán)。一般認(rèn)為只有激活的巨噬細(xì)胞才能有效地發(fā)揮殺瘤效應(yīng)，其機(jī)制可能是：①吞噬腫瘤細(xì)胞；②借助抗瘤抗體的ADCC作用殺傷瘤細(xì)胞；③產(chǎn)生TNf 及IL-1等細(xì)胞因子，直接或間地發(fā)揮殺瘤作用；④產(chǎn)生某些酶及活性氧分子直接殺傷或抑制腫瘤細(xì)胞生長。
（四）抗原呈遞功能
MPS細(xì)胞是最重要的一類抗原呈遞細(xì)胞。外來抗原經(jīng)單核吞噬細(xì)胞處理后呈遞給T細(xì)胞，這是誘發(fā)免疫應(yīng)答的先決條件。此外，在抗原呈遞過程中MPS細(xì)胞產(chǎn)生的IL-1也是TH活化不可缺少的刺激信號。
（五）免疫調(diào)節(jié)功能
MPS細(xì)胞在免疫調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要的作用。由于激活程度及分泌產(chǎn)物的不同，MPS細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)作用有雙相性；另一方面，體內(nèi)各種因素也可通過影響單核吞噬細(xì)胞的膜分子表達(dá)等途徑調(diào)節(jié)MPS細(xì)胞功能狀態(tài)。
1．正相調(diào)節(jié)作用 MPS細(xì)胞可通過下列途徑啟動和增強(qiáng)免疫應(yīng)答，包括：①抗原呈遞作用，誘導(dǎo)免疫應(yīng)答啟動；②分泌具有免疫增強(qiáng)作用的各類生物活性物質(zhì)，如IL-1、TNF-a、補(bǔ)體成分、各類生長因子等。
2．負(fù)相調(diào)節(jié)作用巨噬細(xì)胞過度激活可成為抑制性巨噬細(xì)胞，后者可分泌多種可溶性抑制物如前列腺素、活性氧分子等，抑制淋巴細(xì)胞增殖反應(yīng)或直接損傷淋巴細(xì)胞。
3．體內(nèi)各種因素通過調(diào)控MPS細(xì)胞功能狀態(tài)而發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用多種神經(jīng)肽及激素樣物質(zhì)如P物質(zhì)、皮質(zhì)激素、性激素等均可通過相應(yīng)受體而調(diào)控巨噬細(xì)胞的功能狀態(tài)；另外，某些神經(jīng)肽與細(xì)胞因子（如IL-1、TNF-a、IFN-γ）可誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞MHC-Ⅱ類抗原的表達(dá)，從而調(diào)控其抗原呈遞功能。
（六）其他功能
MPS細(xì)胞還廣泛參與炎癥、止血、組織修復(fù)、再生等過程。
參看
 免疫細(xì)胞（三）：單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng) | 其他抗原呈遞細(xì)胞  |
| 關(guān)于“醫(yī)學(xué)免疫學(xué)/單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)”的留言： |  訂閱討論RSS
|
|
目前暫無留言 | |
| 添加留言 | |