吞噬細胞簡介
吞噬細胞是指體內具有吞噬異物能力的一群細胞。吞噬細胞有大小兩類。大吞噬細胞包括血液中的單核細胞以及單核-吞噬細胞系統中各種遊走的和固定的巨噬細胞。小吞噬細胞主要是指血中的中性粒細胞。
吞噬細胞是機體對抗傳染性因子和外來異物的重要非特異性防禦因素。一般將吞噬顆粒性異物的作用稱為吞噬作用,而將吞入可溶性物質的作用稱為吞飲作用。吞噬作用大致可分為三個主要過程——趨化、識別、吞入。吞噬細胞吞入異物後,胞內溶酶體酶對異物進行消化處理。整個吞噬作用是一個複雜的過程,有調理素參與以及細胞內代謝的加強等。
趨化作用是指吞噬細胞向有趨化因子(化學性物質)的部位定向移動的功能。趨化作用有兩類,一為陽性趨化作用,即吞噬細胞向異物移動和集中的作用;另一為陰性趨化作用,即吞噬細胞受某些物質的排斥,使其運動受阻或向反方向移動。補體激活過程中所產生的C3a、C5a和C有吸引吞噬細胞的能力;細菌的產物以及淋巴細胞產生的趨化因子可吸引中性粒細胞、嗜酸粒細胞;淋巴細胞所產生的巨噬細胞趨化因子可吸引巨噬細胞和單核細胞;肥大細胞和嗜鹼粒細胞所釋放的過敏性嗜酸粒細胞趨化因子(ECF-A)可吸引嗜酸粒細胞。最近發現嗜酸粒細胞也能釋放ECF-A。
調理素是血清中的一種促進吞噬作用的物質。有正常調理素和免疫調理素二種,後者的作用更強一些。正常調理素可能就是激活的補體,特別是C3b。免疫調理素即指抗體。抗原被抗體結合後通過抗體的Fc分段與吞噬細胞上的Fc受體結合,使抗原抗體複合物粘附到粒細胞或巨噬細胞上的能力大大增高,從而促進了吞噬作用。調理素與細菌或顆粒性物質結合而促進吞噬細胞活性的作用,稱為調理作用或調理吞噬作用。
一般用吞噬指數和吞噬百分數表示吞噬細胞的活性,以此反映非特異性免疫力的強弱。吞噬指數是每個細胞吞噬細菌的平均數,計算方法是將白細胞與一定量的細菌(或雞紅細胞)混合,放入溫箱孵育一定時間後,塗片、染色、鏡檢,連續計數100個吞噬細胞(包括吞噬細菌和未吞噬細菌者),以被吞噬細菌(或雞紅細胞)的總數除以100算得。吞噬百分數是指所計數的100個細胞中有多少個細胞吞噬了細菌。
人體內專職吞噬細胞分為兩類:一類是小吞噬細胞,主要是中性粒細胞,還有嗜酸性粒細胞;另一類是大吞噬細胞即單核吞噬細胞系統,包括末梢血液中的單核細胞和淋巴結、脾、肝、肺以及漿膜腔內的巨噬細胞、神經系統內的小膠質細胞等。
中性粒細胞占血液白細胞總數的60%一70%,是白細胞中數量最多的一種。中性粒細胞來源於骨髓,產生速率高,每分鐘約為107個,但存活期短,約為2—3天。
單核細胞由骨髓中的單核細胞前體發育分化而成,約占血液中白細胞總數的3%一8%。其體積較淋巴細胞略大。單核細胞在血液中僅停留12—24小時,然後進入結締組織成器官,發育成熟為巨噬細胞。定居巨噬細胞有不同的名稱。在肝中為枯否細胞、在腦中為小膠質細胞、在骨中為破骨細胞等。遊走巨噬細胞大於單核細胞數倍,壽命較長,可在組織中存活幾個月。
胞吞簡介
當細胞攝取大分子時,利用細胞膜的流動性,首先是大分子附著在細胞膜表面,這部分細胞膜內陷形成小囊,包圍著大分子。然後小囊從細胞膜上分離下來,形成囊泡,進入細胞內部,這種現象叫胞吞。在此過程中消耗由細胞呼吸作用產生的ATP,再次過過程中,若抑制線粒體活動,會對胞吞產生抑制作用胞吞使一些不能穿過細胞的物質如食物顆粒、蛋白質大分子等,都能進入細胞之中,形成液體或固體小泡(食物泡)。胞吞是需要消耗能量的。
胞吞作用可分為吞噬作用、胞飲作用以及受體介導的胞吞作用。
吞噬作用
吞噬作用是以大的囊泡形式(常稱為液泡)內吞較大的固體顆粒。直徑達幾微米的複合物、微生物以及細胞碎片等的過程。
當病原體穿透皮膚或黏膜到達體內組織後,吞噬細胞首先從毛細血管中逸出,聚集到病原體所在部位。多數情況下,病原體被吞噬殺滅。若未被殺死,則經淋巴管到附近淋巴結,在淋巴結內的吞噬細胞進一步把它們消滅。淋巴結的這種過濾作用在人體免疫防禦能力上占有重要地位,一般只有毒力強、數量多的病原體才有可能不被完全阻擋而侵入血流及其它臟器。但是在血液、肝、脾或骨髓等處的吞噬細胞會對病原體繼續進行吞噬殺滅。
以病原菌為例,吞噬、殺菌過程分為三個階段,即吞噬細胞和病菌接觸、吞入病菌、殺死和破壞病原菌。吞噬細胞內含有溶酶體,其中的溶菌酶、髓過氧化物酶、乳鐵蛋白、防禦素、活性氧物質、活性氮物質等能殺死病菌,而蛋白酶、多糖酶、核酸酶、脂酶等則可將菌體降解。最後不能消化的菌體殘渣,將被排到吞噬細胞外。
細菌被吞噬在吞噬細胞內形成吞噬體;溶酶體與吞噬體融合成吞噬溶酶體;溶酶體中多種殺菌物質和水解酶將細菌殺死並消化;菌體殘渣被排出細胞外。
胞飲作用
胞飲作用是指以小的囊泡形式將細胞周圍的微滴狀液體(直徑一般小於1微米,常含有離子或小分子)吞入細胞內的過程。胞飲作用不具有明顯的專一性。
受體介導的胞吞作用
受體介導的胞吞作用是指被內吞物(稱為配體)與細胞表面的專一性受體相結合,並隨機引發細胞膜的內陷,形成的囊泡將配體裹入並輸入到細胞內的過程,它是一種專一性很強的胞吞作用。
吞噬結果
病菌被吞噬細胞吞噬後,其結果根據病菌類型、毒力和人體免疫力不同而不同。
化膿性球菌被吞噬後,一般經5—10分鐘死亡,30—60分鐘被破壞,這是完全吞噬。
而結核分枝桿菌、布魯氏菌、傷寒沙門氏菌、軍團菌等,則是已經適應在宿主細胞內寄居的胞內菌。在無特異性免疫力的人體中,它們雖然也可以被吞噬細胞吞入,但不被殺死,這是不完全吞噬。
不完全吞噬可使這些病菌在吞噬細胞內得到保護,免受機體體液中特異性抗體、非特異性抗菌物質或抗菌藥物的有害作用;有的病菌尚能在吞噬細胞內生長繁殖,反使吞噬細胞死亡;有的可隨遊走的吞噬細胞經淋巴液或血流擴散到人體其它部位,造成廣泛病變。
此外,吞噬細胞在吞噬過程中,溶酶體釋放出的多種水解酶也能破壞鄰近的正常組織細胞,造成對人體不利的免疫病理性損傷。