吞噬细胞和吞噬细胞疾病(LFL)

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病原体突破上皮屏障进入宿主体组织后,首遇的 天然免疫细胞因素是巨噬细胞,巨噬细胞除有Fc 和补体受体外,尚有多种能直接与 某些病原体结 合的表面受体。
(1) 甘露糖受体(mannose receptor,MR): 存 在于所有组织巨噬细胞上,血中单核细胞无,通 过多糖识别区与病原体表面含甘露糖或岩藻糖结 构相结合,随后吞入,MR在消除细菌、酵母菌和 某些原虫中有重要作用。
(LAM)及酵母多糖等
● TLR5:鞭毛蛋白 ● TLR3:病毒复制的中间产物ds-RNA ● TLR9:细菌的CpG-DNA
(3)“清道夫”受体:识别衰老、损伤和变性
的自身细胞所暴露出来的磷脂,也可识别LPS和磷壁 酸等细菌壁成分,参与巨噬细胞对病原体的识别和 对衰老细胞和凋亡细胞的清除。
(4)调理受体:单核巨噬细胞通过起表面的IgG
(phagolysosome),进而将病原体或靶细胞消化,杀伤病原体。
(1)巨噬细胞吞噬溶酶体的低PH和低营养状态不利于病原 体的生长。 (2)巨噬细胞产生毒性物质。
(3)巨噬细胞可产生微生物静态效应分子,抑制巨噬细胞
内病原体的复制,但另一方面这种作用可以导致病原体潜伏 性(隐性)感染。
(2)介导炎症反应
(2) Toll样受体(Toll-like receptor, TLR): 因其 胞外区与果蝇的Toll蛋白同源而得名,目前已发现 有11种Toll样受体,存在与不同免疫细胞表面,不 同TLR识别的配体不同:
● TLR4:革兰氏阴性菌脂多糖(LPS),热休克蛋白(HSP) ● TLR2:脂蛋白,脂多肽,脂壁酸(LTA) ,阿拉伯甘聚糖
传,两性均可发病。
• 主要缺陷是宿主吞噬细胞系统产生的过氧化氢不足,不能杀 灭过氧化氢酶阳性菌,致感染广泛播散。 • 肉芽肿是对比化脓性感染的一种反应,常有色素性类脂组织 细胞浸润和包绕。
菌黏在上面,随后密切配合人体白细胞里的其他物质,把被 擒拿的细菌毒杀或者吞吃掉。 • 更为奇特的是,这种由丝状体物质构成的网还能对人体内 健康的细胞起到保护作用。
天网的秘密
• 这些由丝状体物质编成的网,在发挥完杀敌和护体作用 后,就自行化解,神秘地消失了。
• 构成“天网”的丝状体物质,就是隐藏在中性粒细胞内
型辅酶II和四氢生物蝶呤的作用下,催化L-精氨酸和 氧分子生成胍氨酸和一氧化氮 一氧化氮对细菌和肿瘤细胞具有毒性作用。
(2)非依氧杀菌机制:不需分子氧参加
①酸性的作用 杀菌、抑菌;为各种水解酶提供了最适作用条件 ②溶酶体酶和杀菌性蛋白的作用 直接对细菌发挥杀伤、消化或分解作用
4.吞噬作用的后果
为单核巨噬细胞。
• 在病原微生物入侵时,局部组织中的巨噬细胞被活化并吞
噬,消灭“来犯之敌”。
• 巨噬细胞还能够将所吞噬的外来抗原进行有效处理,将
其中的抗原肽递呈给T淋巴细胞。
不同的组织中的巨噬细胞被冠以不同的名称:
例如:肝脏中的巨噬细胞被称为枯否氏细胞;中
枢神经中的称为小神经胶质细胞;肺中的为尘细
同个体组织器官的巨噬细胞也具有异质性。 • 巨噬细胞高度异质性的存在赋予了非特异性免疫系统更
大的适应性,能抵抗自然界多种的病原体感染,对多种炎症 刺激剂发生应答。 • 不同组织中巨噬细胞功能及表型的差异,可能决定了该
部位免疫应答的类型,与某些免疫学因素导致的疾病的发生 有关。
中性粒细胞
• 寿命短 • 体小圆形 • 量大更新迅速 • 胞质富含嗜天青颗粒和中性 颗粒 • MHC-I和粘附分子受体
Fc受体和补体受体,结合被IgG、补体包被的病原
体,促进巨噬细胞的吞噬作用及调理作用。
(5)其他:CD14通过血清中LBP与细菌LPS结
合,白细胞整合素CD11b/CD18(亦称CR3或
Mac-1)能识别许多病原体组分。
2. 巨噬细胞的活化
受过刺激或免疫致敏过的巨噬细胞与定居的巨噬细 胞不同。 活化后的巨噬细胞具有较强的促炎症和细胞毒能力, 而静止巨噬细胞杀菌活性有限。 • 经典活化 • II型活化
(3)免疫调节功能
(4)加工和递呈抗原
(1)吞噬和杀伤作用
• 巨噬细胞可经受体介导吞噬异物,杀伤和清除细菌、病毒 及损伤、衰老的红细胞 ,故又有清道夫(scavenger)之称; 巨噬细胞也是细胞免疫的重要效应细胞,能有效杀伤胞内
寄生菌和肿瘤细胞;
巨噬细胞在抗体存在下可发挥调理作用。
• 巨噬细胞通过其表面PRR识别病原体表面的PAMP 当PRR与PAMP结合后,巨噬细胞膜在肌动蛋白细胞骨架的介 导下发生变形运动,包绕病原体或病原体感染的靶细胞形成 吞噬小体(phagosome) 吞噬小体再与胞浆中的溶酶体融合,形成吞噬溶酶体
TNF。
II型活化


与经典活化一样,II型活化也需两个信号。
第一个是FcRs的配体,FcRs受体与配体的结合必须
与细胞因子产生的刺激信号相偶联,这些刺激信号即是
巨噬细胞II型活化所需的第二信号。
3. 杀伤机制
——氧依赖性和氧非依赖性 (1)氧依赖性杀菌机制: 需分子氧参加
①ROIs (反应性氧中间物)系统 ②RNIs (反应性氮中间物)系统
(3)免疫调节功能
在特异性免疫中,激活的巨噬细胞可分泌多种细胞因 子,发挥免疫调节功能。
IL-1:激活血管内皮细胞,加强局部免疫应答及炎症反应,引起发热并促进 IL-6的产生。
IL-8:趋化作用和激活中性粒细胞,增强效应细胞功能。
TNF-α:激活血管内皮细胞,增加血管通透性,导致补体和细胞进入组织 及淋巴结。
吞噬作用是动物机体在细菌性感染中的一种重要防御机制, 吞噬作用是多形核白细胞和单核或巨噬细胞等少数几种细 胞的独特功能。
吞饮作用是机体内所有细胞都有的正常功能。吞饮时,细
胞膜发生折叠,包围黏附在细胞上的液滴或颗粒,形成空
泡而向胞浆中移动。吞饮过程可能是细胞摄取营养物的一
种手段。
1. 巨噬细胞的表面受体
• 吞噬功能缺陷将导致机体对病原微生物的易感性增高,
常发生各种化脓菌感染及条件致病菌的感染。 • 原发性吞噬功能缺陷系指先天性或遗传性的内源性吞噬 功能不全。
1. 慢性肉芽肿病
• 慢性肉芽肿病(chronic granulomatous disease,CGD)是 以皮肤、肺及淋巴结广泛肉芽肿性损害为特点的遗传性粒细胞 杀菌功能缺陷病。 • 多数病人为男性,X-连锁隐性遗传;少数为常染色体隐性遗
• 中性粒细胞具有活跃的变形运动和吞噬功能。 • 当机体受到细菌等病原微生物侵犯时,中性粒细胞受细 菌产物与感染组织释放的某些化学物质的趋化作用,能以
变形运动穿出血管,聚集到细菌侵犯部位,吞噬细菌,形
成吞噬体。
• 吞噬体与特殊颗粒及溶酶体融合,细菌即被颗粒内的各 种水解酶、氧化酶、溶菌酶等杀死,并分解消化。
IL-6:激活淋巴细胞,促进抗体产生引起发热。
TNF-γ:激活NK细胞和CTL,增强免疫应答。 IL-3、PGF2a、GM-CSF、G-CSF和M-CSF等因子。
(4)加工和递呈抗原
作为专职抗原递呈细胞。巨噬细胞能加工和
递呈抗原,启动免疫应答。
6. 巨噬细胞的异质性
• 不同的种群个体器官及组织的巨噬细胞具有异质性,相
经典细胞的活化需要两个信号
• 第一是必需的细胞因子IFN-γ,它可以诱导巨噬细胞活
化,但在只有IFN-γ而无第二信号的情况下,不能使巨噬细 胞活化;

第二个信号是肿瘤坏死因子(TNF)或TNF诱导剂。外
源性的TNF 可以作为第二信号,但在生理上第二信号通常
是由Toll 样受体的配体诱导巨噬细胞,自身产生内源性的
吞噬细胞和吞噬细胞疾病
武汉大学基础医学院免疫系 罗凤玲
吞噬细胞
吞噬细胞 phagocytes
单核巨噬细胞(系统)
Mononuclear phagocyte system 单核细胞 monocyte 巨噬细胞 macrophage 小胶质细胞、库普弗细胞、破骨细胞
中性粒细胞
neutrophils
• 末梢血中的单核细胞(monocytes)落户于组织之后成为 巨噬细胞(macrophage),执行“清道夫”的功能----清除 死亡细胞碎片和异物抗原,通常将单核细胞和巨噬细胞统称
巨噬细胞是一类重要的炎症细胞,具有趋化作用,可定向转 移至炎症部位集中,加强局部炎症反应,杀灭、清除炎症部 位的病原体及异物等
巨噬细胞分泌IL-1(内源性致热源),作用于体温调节中枢,
引起发热,进一步加强全身和局部的炎症。 作为炎症反应的中心效应细胞和调节细胞,巨噬细胞可分泌 100种以上的活性物质,经一系列反应最终导致皮肤红斑、 水肿、疼痛。
部的DNA • 人的不孕症问题很可能是由女性体内的中性粒细胞抛出 的“天网”过密、过多导致的
吞噬细胞疾病
• 多为遗传性疾病。 • CGD主要是伴性型染色体遗传性疾病,但也可
以常染色体隐性方式遗传,
• Chédiak-Higashi综合征为常染色体隐性基因
的遗传病。
一.吞噬细胞数量减少
1. 白细胞减少症:
大量抗体吸附粒细胞表 面使白细胞凝集、破坏
2. 粒细胞破坏或消耗过多
粒细胞生存时间缩短,超过骨髓生成能力,分裂池各种细胞代 偿性增加,贮存池耗竭 严重败血症,慢性炎症
脾功能亢进
药物过敏
自身免疫性疾病
3. 粒细胞分布紊乱
粒细胞转移至边缘池,附壁,循环池中少。
(二) 临床表现
白细胞减少症:
1.不明原因者:起病缓慢,多数头晕、乏力、食 欲减退,发热等 2.继发于其它疾病者:有原发病症状,另有口腔 炎、中耳炎、气管炎等
• 机体受到某些细菌感染发生炎症时,除白细胞总数增加
外,中性粒细胞的比例显著提高。这些细胞常在吞噬细菌 后自身也坏死成为脓细胞。
人体天网
• 科学家在观察人体免疫系统对付细菌的过程中意外发现, 在那些被人体灭菌勇士白血球杀死的细菌周围,经常会看到 一些丝状物质。
• 这些丝状物质相互缠绕,构成了网。这些网能够迅速把细
①ROIs (反应性氧中间物)系统
在巨噬作用激发下,通过呼吸爆发,激活细胞膜上的
还原性辅酶I和还原性辅酶II,使分子氧活化,生成超 氧阴离子、过氧化氢、单态氧等,组成具有杀菌作用 的系统。 这些物质具有很强的氧化作用和细胞毒作用,可有效 杀伤病原微生物。
②RNIs (反应性氮中间物)系统
巨噬细胞活化产生的诱导型一氧化氮合成酶,在还原
(1)完全吞噬 病原体在吞噬溶酶体中被杀灭和消化,未消化的残渣被排出 胞外。
(2)不完全吞噬
只被吞噬却不被杀死,对机体不利
(3)组织损伤
吞噬过程中释放的多种水解酶能造成邻近组织损伤和炎症反

5. 巨噬细胞的生物学功能
巨噬细胞参与非特异性免疫和特异性免疫。在非特异性 免疫中,主要通过吞噬作用杀灭和清除病原体和异物,并介 导炎症反应;在特异性免疫中,主要发挥免疫调节及抗原递 呈功能。 (1)吞噬和杀伤作用 (2)介导炎症反应
胞……
巨噬细胞
• 寿命长,达数月 • 体大多形性 • 胞浆富含溶酶体 • MHC-I/II和多种粘附分子 • 多种受体
吞噬过程
1. 趋化 2. 接触 3. 吞入 吞噬 形成吞噬体
吞饮
4. 杀灭与消化
形成吞饮体
形成吞噬溶酶体
杀死的病原体进一步由蛋白酶、核酸酶、酯酶等降解、
消化,不能被消化的残渣排至吞噬细胞外。
粒细胞缺乏症:
为急危重症,处理不及时,不适当,有生命危险
起病急,畏寒、高热、头痛、乏力、口腔炎、咽喉炎、直 肠肛门感染、肝脾大等 粒细胞绝对值500~1000/μl中度感染,<500/μl重度感染 大多由药物或化学毒物通过免疫反应引起
二.吞噬细胞的功能不足
• 吞噬功能缺陷病,包括慢性肉芽肿病和ChediakHigashi综合征等。
各种病因导致外周血白细胞计数成人<4.0×109/L
Hale Waihona Puke Baidu
2.中性粒细胞减少症:
外周血中,中性粒细胞绝对数持续<1.5×109/L 3.粒细胞缺乏(agranulocytosis): 当中性粒细胞严重减少<0.5×109/L
(一)发病机制
1. 粒细胞生成障碍:
放射物质影响:X线,放射性核素接触达一定剂量后,全髓 细胞均减少,粒细胞生存期正常
化学毒物及细胞毒药物的影响:砷、苯等
例如甲亢患者服他巴唑
恶性肿瘤侵润骨髓:骨髓正常造血受抑制
全身营养不良:骨髓营养不良,各种细胞生长均受影响
家族遗传因素:遗传性粒细胞减少
例: 药物引起粒细胞破坏示意图
氨基比林(半抗原) 首次,使机体产生抗体 白细胞 蛋白质(全抗原)
再次氨基比林
体内有抗自身白细胞抗体
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