炎症细胞,参与
炎症反应的细胞。
白细胞渗出是炎症反应最重要的特征。在
渗出液中,含有各种炎症细胞:
淋巴细胞、
浆细胞、
粒细胞(嗜酸、
嗜碱性、中性)和
单核细胞等。炎症细胞也包含:“组织固有细胞”,例如
巨噬细胞、
肥大细胞和
内皮细胞等。
简介
1、炎症细胞的种类:
炎症的不同阶段、不同的致炎因子,
游出的白细胞的种类不同。
急性炎症的早期(24小时内),以
中性粒细胞游出为主;中期(24~48小时)以
单核细胞浸润为主。
葡萄球菌和
链球菌感染以中性粒细胞浸润为主,
病毒感染以淋巴细胞浸润为主,过敏反应以
嗜酸性粒细胞浸润为主。
2、炎症细胞的主要功能
英文参考
inflammatory cell
病理简介
参与炎症应答的细胞都可称作炎症细胞(inflammatorycell);其中有些是
组织固定细胞,例如
巨噬细胞、
肥大细胞和内皮细胞等;有些是循环细胞,例如
淋巴细胞、粒细胞和血小板等。淋巴细胞和巨噬细胞是免疫炎症的
中心细胞。除此之外,还有
中性粒细胞、肥大细胞和
嗜碱性粒细胞、
嗜酸性粒细胞、血小板、
内皮细胞。
各类细胞
淋巴细胞
参与应答的细胞(
免疫细胞)可以分为三大类:第一类是指在
免疫应答过程中起核心作用的
免疫活性细胞,即
淋巴细胞;第二类是指在免疫应答过程中起辅佐作用的单核-
巨噬细胞;第三类是指单纯参与
免疫效应的其他免疫细胞。
淋巴细胞(lymphocyte)是受
免疫系统的主要细胞,按其形成大小可分为大(11~18μm)、中(7~11μm)、小(4~7μm)三类;按其性质和功能可分为
T细胞、B细胞和
NK细胞。不同类型的淋巴细胞很难从
形态学上分辨,只能通过其不同的表面标志和不同的
反应性进行区分。免疫
辅佐细胞辅佐细胞
在免疫应答过程中,
淋巴细胞,尤其是T细胞的活化需要非淋巴细胞的参与;能够通过一系列作用帮助淋巴细胞活化的细胞称为
辅佐细胞(accessorycell,AC)。
1.表达
MHCⅡ类分子所有辅佐细胞表面都表达MHCⅡ类分子,这是辅佐细胞递呈
抗原所必需的物质,是辅佐细胞的标志分子,
抗原递呈的能力与表达MHCⅡ类分子的数量相关。
2.具有
吞噬作用这是辅佐细胞处理抗原的基本前提,首先它将抗原通过特定的方式吞入细胞内,进行初步消化处理,然后与MHCⅡ类分子结合,递呈给T细胞。
1.抗原递呈作用
辅佐细胞能够以容易识别的方式将抗原递呈给T细胞,从而使T细胞活化;具有这项功能的细胞统称为
抗原呈递细胞(antigen-presentingcell,APC)。APC通常指那些表达MHCⅡ类分子、可向
TH细胞递呈抗原的细胞,一般情况下用作辅佐细胞的代名词。
还有一类
细胞可将
表面抗原与MHCⅠ类分子结合,递呈给
Tc细胞,结果是使Tc细胞活化,将递呈细胞自身杀灭,这类细胞通常称为
靶细胞(targetcell)。能够表达MHCⅠ类分子的细胞都可成为靶细胞,但一般不算作
抗原递呈细胞。
2.协同
刺激作用单独的
抗原递呈一般不能使TH活化,其活化还需额外的
生理刺激,称为
协同刺激信号(costimulatorysignal)。这种信号在TH在跨膜蛋白CD28与APC表面的配体B7结合时产生。
中性粒细胞
中性粒细胞(neutrophil)来源于骨髓,形成特征是具有分
叶形或杆状的核,
胞浆内含有大量既不嗜碱也不嗜酸的中性
细颗粒。这些颗粒多是
溶酶体,内含髓
过氧化酶、
溶菌酶、
碱性磷酸酶和
酸性水解酶等丰富的酶类,与细胞的吞噬和消化功能有关。
中性粒细胞在血液中占
白细胞总数的60%~70%,而在骨髓储库中约100倍于血液中的数量;中性粒细胞是短寿的终末细胞,释放骨髓后在血流中仅数小时便移
血管外,并在1~2天内凋亡;因此骨髓造血能力的60%左右用来维持中性粒细胞的数量平衡。
中性粒细胞表面表达IgGFc受体,多是中亲和力的FcγRⅡ和低亲和力的FcγRⅢ,有时受
细胞因子的诱导也可表达高亲和力的FcRⅠ;还表达
补体片段C3b和C4b以及某些
特殊因子的受体。
表面受体与相应
配体作用后,可以活化
中性粒细胞某方面的特殊功能。
中性粒细胞受到某些
化学因子的作用以后,可以朝因子源方向移动,这种现象称为
趋化作用(
chemotaxis),该化学
物质称为
趋化因子(
chemotacticfactor)。中性粒细胞的趋化因子有两类:一是自身
组织损伤释放的因子,例如
胶原和
纤维蛋白片段、补体
活化产物及免疫细胞因子等;另一是微生物来源的含有N-早酰
蛋氨酸残基的多肽。
受趋化因子作用后,
中性粒细胞表面的L-
选择素(selectin)数量增加,
血管内皮细胞开始表达P-或E-选择素。这两类选择素结合可使细胞贴向
血管壁,称为着边作用(margination)。这时中性粒细胞迅速表达
整合素(intergrin),例如MAC-1和
LFA-1等,与
内皮细胞的
配体结合可使中性粒细胞变扁,紧密粘贴内皮细胞。继而中性粒细胞变形移出血管外,以
阿米巴运动的方式向趋化源移动。这种过程多发生在
毛细血管微静脉血流缓慢处。
吞噬效应
到达损伤感染部位后,中性粒细胞可对细菌、
细胞碎片或其他颗粒表现活跃的
吞噬作用;但如何识别这些目标尚不明了,可能与被吞噬物表面的
亲水性有关。吞入的方式有以下几种:①吞噬作用(phagocytosis),这是捕获大型颗粒抗原的主要方式,例如对同种细胞、细菌等微生物,都可以吞噬,吞噬后在
胞浆内形成
吞噬体;②
胞饮作用(
pinocytosis),与吞噬作用相似,只是针对微小颗粒;
胞饮后在胞浆内形成吞饮小泡;③受体介导的内摄作用(receptormediatedendocytosis),可借助
细胞表面的某些受体连接被吞噬物;例如对那些结合有
IgG或
补体片段的抗原颗粒,
中性粒细胞可通过其
表面受体增强吞噬活性,这种现象称为吞噬
调理作用(opsnization)。
颗粒被吞入后,由
细胞膜将其包绕形成一个吞噬体,吞噬体与
溶酶体融合形成
吞噬溶酶体(phagolysosome),这时
溶酶体酶就会活化,通过一系列的代谢机制将吞入的微生物杀死并进行降解。完成这一过程后细胞本身也衰老死亡。
抗感染和应用激作用
当机体遭受急性损伤或休脓性细菌感染时,会有大量的中性粒细胞向受体部位集中;同时骨髓的储备库释放和
造血功能增强;机体表现为
外周血中性粒细胞显著增加;局部死亡的
白细胞和受累细胞液化形成脓汁。
中性粒细胞以其庞大的数量和迅速的行动发挥抗感染和
创伤修复的作用,当中性粒细胞缺陷时,机体容易发生化脓菌感染和创伤修复缓慢。
肥大细胞
肥大细胞的形态呈多样性,通常为圆形或者椭圆形,直径大约10~15μm,表面有许多放射状突起;
细胞核呈圆形,位于细胞中央;
胞浆内充满很多特异性颗粒,用
碱性染料(如甲苯胺蓝)染色时呈紫红色。颗料内含有大量的
组胺、
肝素、
TNFα和其他
炎症介质,还含有超氧化
岐化酶、
过氧化物酶和许多
酸性水解酶等。
肥大细胞来源于骨髓干细胞,在
祖细胞时期便迁移至外周组织中,就地发育成熟。肥大细胞在全身各处沿神经和血管附近分布,尤其多见于
结缔组织和粘膜中。粘膜中的肥大细胞成熟与胸腺的诱导相关,颗粒中含组胺较少;结缔组织中的肥大细胞是胸腺非依赖性的,颗粒中含有大量的组胺。
肥大细胞的突出特点是表面有大量的高
亲和性IgE受体(FcεRⅠ)。FcεRⅠ含有4条
多肽链(α、β、2γ),暴露于细胞外的是链,与IgE的Fc有较强的
结合力;两条链伸向
胞浆内部,在结构和功能上都象
CD3分子的ζ链;β链在细胞膜中将α和γ连接起来。通过FcR,肥大细胞可从循环中吸附大量的IgE分子在
细胞表面,作为相应
抗原的特异性受体。
嗜碱性粒细胞
嗜碱性粒细胞是
外周血颗粒性白的一个类型。细胞呈圆形,直径约5~7μm,在
粒细胞中形态较小,细胞数也少,约占血中
有核细胞总数的1%。嗜碱性粒细胞在骨髓内发育成熟,
成熟细胞存在于血液中,只有在发生炎症时受
趋化因子诱导才迁移出血管外。
嗜碱性粒细胞与肥大有许多相同的特性,例如
胞浆内含有丰富的
嗜碱性颗粒,
细胞表面表达FcRⅠ,与抗原结合后可使细胞活化,释放颗粒和
炎症介质等。
肥大细胞(mastcell)和嗜碱性粒细胞(
basophil)虽在来源、性质和分布方面都不相同,但它们在
表面特征和活性方面非常相似,都是IgE介导型炎症的主要
效应细胞。
嗜酸性粒细胞
嗜酸性粒细胞(eosinophil)是直径约10~15μm的圆形细胞,因其富含
嗜酸性颗粒而得名。细胞的
嗜酸性颗粒中含有多种酶类,如
过氧化物酶、
酸性磷酸酶、
组胺酶、
芳基硫酸酯酶、
磷脂酶D、血
纤维蛋白溶酶等;还含有较多的碱性
组蛋白,因此使颗粒呈嗜酸性。嗜酸性粒细胞来源于骨髓,爱
GM-CSF、
IL-2和
IL-3的诱导发育成熟。该细胞的寿命很短,在骨髓有2~6天的成熟期,在循环中的半寿期约6~12h,在
结缔组织中可存活数日。
血循环中的嗜酸性粒细胞约占
白细胞总数的3%,但这个数字只占嗜酸性粒细胞总数的一小部分。估计在骨髓和其他结缔组织中的成熟嗜酸性粒细胞约200倍和500倍于循环中的同类细胞。IgE型
超敏反应和
寄生虫病时
嗜酸性粒细胞数量增多;并且可受
趋化因子的作用向局部组织中集聚。
嗜酸性粒细胞表达低亲和性IgE受体FcεRⅡ,在正常血清IgE水平时有与IgE结合;约10%~30%的细胞表达FcγRⅢ或FcγRⅡ(表8-2);约40%50%的细胞表达
补体受体。这些受体与带相应
配体的抗原结合可使细胞活化,GM-CSF、
IL-1、
IL-2、IL-5和
TNFα等
细胞因子也可使细胞直接活化。
嗜酸性粒细胞的趋化因子包括
过敏反应中产生的
ECF-A、
补体活化过程中产生的ECF-C和T细胞来源的ECF-L等;受
趋化因子作用后,
嗜酸性粒细胞在体外对细菌、真菌和
抗原抗体复合物等的吞噬能力已经得到证明,但在体内的吞噬作用尚需更确实的证据。
过敏反应调节作用
嗜酸性粒细胞参与IgE型
超敏反应的调节作用。当
肥大细胞或
嗜碱性粒细胞的表面IgE与相应抗原结合诱发过敏反应时,会产生ECF-A吸引嗜酸性粒细胞聚集,并释放
组胺酶分解组胺,释放芳基硫酸酯酶分解
白三烯,消除过度的
炎症反应。这样,嗜酸性粒细胞与肥大细胞和嗜碱性粒细胞之间形成一个反馈的
调节机制,在过敏反应强烈时嗜酸性粒细胞的这种调节作用更加明显。
机体受
寄生虫感染后,可产生相应的抗体,抗体与抗原结合可激活
补体,形成ECF-C;另一方面,寄生虫抗原又使T细胞致敏,产生ECF-L。这些
趋化因子可吸引许多
嗜酸性粒细胞到寄生虫感染部位,并释放过氧酶等物质,对寄生虫发挥毒性杀伤作用。
嗜酸性粒细胞能释放
纤维蛋白溶酶;还可释放
磷脂酶D,分解能引起
血栓形成的
血小板激活因子;因此,嗜酸性粒细胞参与防止血管内凝血,消除已形成的
纤维蛋白。
血小板
血小板(platelet)是骨髓内
巨核细胞脱离的
细胞质片段,形状不规则,内含三种类型的颗粒(致密颗粒、α颗粒和
溶酶体颗粒)。血小板在血液中的
平均寿命约10天,其主要功能是使
血液凝固;也能够生成、储存和释放
生物活性介质,如在花生四烯酸
代谢产物(PGG2、PGH2和促
血栓素A2)、
生长因子、生物活性胺及中性和
酸性水解酶等。
血小板表面有
IgGFc受体,也有低亲和性IgEFc受体(FcεRⅡ)。FcεRⅡ可使血小板与IgE包被的寄生虫结合,并释放
细胞毒性产物,例如
过氧化氢或其他氧化代谢产物;
抗原与IgE结合也可通过FcεRⅡ诱导血小板
激活因子生成。
内皮细胞
内皮细胞(endothelialcell)通过促进和调节循环的炎症细胞而参与炎症应答。内皮细胞可以受
细胞因子(如IL-1、
IFNγ、
TNF)或其他免疫应答
主物的作用而活化,增加对
单核细胞、
中性粒细胞和其他循环细胞的粘附作用;活化的内皮细胞有时表达MHCⅡ类分子,表现原递呈功能;也可分泌IL-1和GM-CSF,调节免疫应答。