巨噬细胞吞噬

实验目的：

通过对小白鼠腹腔巨噬细胞吞噬鸡红细胞活动的观察，加深对巨噬细胞和细胞吞噬作用过程及意义的理解。

掌握小鼠腹腔注射给药的方法。

实验原理：

细胞吞噬作用原来是单细胞动物摄取营养物质的方式，也是一种原始的防御作用。随着进化，在高等哺乳动物中产生了两种专司吞噬作用的细胞（巨噬细胞和嗜中性粒细胞），成为非特异免疫功能的重要组成部分。

巨噬细胞是由骨髓干细胞分化而成，最终进入血液达到组织中并进一步分化成为各种巨噬细胞。巨噬细胞具有趋化性，能响应当病原体或其它异物进入机体时所引起的各种因子的“召唤”，产生活跃的变形运动，主动的向病原体或异物移动，伸出伪足将之包围并吞入胞质内，形成吞噬泡，接着细胞质中的初级溶酶体与吞噬泡发生融合形成吞噬溶酶体，在水解酶的作用下，将病原体或异物水解，最后将不能消化的残渣排出细胞体外。

巨噬细胞是一种多功能多用途的细胞。作为体内的“清道夫”，它们会去除体内那些坏掉死去的细胞以及其他废料。它们是众多细胞中首个“呈递”抗原的，所以巨噬细胞一个重要的功能就是启动一个免疫反应。另外作为一个分泌细胞，单核细胞及巨噬细胞对于免疫反应的调整和炎症的发展所必需。这是因为它们会大量地产生出一系列强劲的化学物质（单核因子），其中包括酶、补体蛋白和调节因子如白细胞介素1。它们还载有淋巴因子的受体，这也让它们被激发后对微生物和肿瘤细胞展开不停的攻击。

病原体被消化后，巨噬细胞会把相应抗原（常为病原体表面的蛋白质，用作免疫系统的辨别）呈递于对应的辅助型T细胞。呈递过程中，巨噬细胞将这些抗原整合到细胞膜上，并把抗原结合在主要组织相容性复合体II型分子（MHCII）之上通告给其它白血球，虽然巨噬细胞表面也有抗原附着，但它并非病原体。随后抗原呈递诱导了抗体的产生。新生的抗体会依附在病原体的抗原上，这使病原体更容易被巨噬细胞的细胞膜黏着，甚至被巨噬细胞所吞噬。在一些情况下，有部分病原体能够有效的抵抗巨噬细胞黏附。

淋巴核中受感染的巨噬细胞的表面所发生的抗原呈递会刺激I型T辅助细胞（TH1）的增殖，而其主因是巨噬细胞分泌的白细胞介素12。当处于淋巴核的B细胞通过其表面的抗体来识别位于细菌表面的相同但未处理的抗原时，这些抗原则会被吞噬以及处理。其后，已被处理的抗原会通过B细胞表面上的MHCII进行呈递。已经增殖的TH1上的受体开始对抗原/MHCII复合物进行辨认（在共刺激因子CD40和CD40L存在的情况下），并导致B细胞产生可以帮助抗原调理作用的抗体，使得吞噬细胞可以更好地清除细菌。

巨噬细胞也会针对肿瘤细胞和一些受细菌或寄生物所感染的细胞作出防卫。当一个T细胞辨认出异常细胞表面的独特抗原时，T细胞会变成一个活跃的效应细胞以释放一种被称之为淋巴因子的化学介质，这种物质会刺激巨噬细胞令其变得更具侵略性。其后，这些被激活的或“愤怒的”巨噬细胞则更容易去吞噬及消化这些已受感染的细胞。这种巨噬细胞是不会对抗原产生特异性防卫反应，反而会攻击所有在它周围的细胞。

大部份的巨噬细胞会聚集在一些易于被微生物入侵或囤积尘埃的组织器官中。每一种固定巨噬细胞都会因所在部位的不同而得到不同的特定名称。细胞名称名称肺泡巨噬细胞肺的肺泡组织细胞结缔组织枯否氏细胞肝脏神经胶质细胞神经组织上皮样细胞肉芽肿蚀骨细胞骨窦内皮细胞脾脏系膜细胞肾脏当人体受到人体免疫缺损病毒（HIV）感染时，如T细胞般，巨噬细胞也会受到感染，更在身体之中被变成持续复制的病毒的仓库；巨噬细胞亦会帮助癌细胞增生。它们会被吸引到缺氧（低氧）的肿瘤细胞附近并促进慢性炎症。巨噬细胞会释出致炎物质如肿瘤坏死基因（TNF）从而活化NF-κB的基因。NF-κB 会进入肿瘤细胞核并启动多种可以停止细胞凋亡及促进细胞增生及发炎的蛋白质的产生。

当与流行性感冒展开“战争”时，巨噬细胞会被派至喉咙。但是在杀手T细胞将感冒病毒找出前，巨噬细胞是破坏多于帮忙。它们不只破坏受感冒病毒感染的喉咙细胞，亦会破坏附近且未被感染的细胞；

巨噬细胞伸出伪足捕捉颗粒巨噬细胞摄取抗原的过程：

a .吞噬作用摄取抗原并形成吞噬小体b.溶酶体和吞噬小体融合形成吞噬溶酶体，病原体被吞噬溶酶体内的酶类降解c.垃圾物质被排出或者被消化1. 病原体；2. 吞噬小体；3. 溶酶体；4. 垃圾物质；5. 细胞质；6. 细胞膜

巨噬细胞摄取病原体过程

癌细胞巨噬细胞贴附

巨噬细胞贴附

巨噬细胞消灭癌细胞

单核巨噬细胞巨噬细胞吞噬细菌

实验器材：

普通光学显微镜、剪刀、镊子、载玻片、盖玻片、注射器、滤纸、胶头吸管、生理盐水；Alsever溶液（葡萄糖2.05g、柠檬酸钠0.80g、NaCl0.42g in100ml DD Water）、4％Trypan Blue染色液、6％淀粉肉汤；小白鼠、1％鸡红细胞悬液。

实验步骤：

实验前三天，给小白鼠腹腔注射6％淀粉肉汤（含Trypan Blue）1ml，每天一次。注射须在腹部后1/2处的一侧注射，进针勿过深，避免损伤内脏及血管，否则会造成出血致死。在公鸡翼下取血，以1：4的比例稀释在Alserver溶液中，。

1.实验当天每组取注射过淀粉肉汤的小白鼠一只，同样的方法在腹腔注射1％鸡红

细胞悬液1ml，轻揉小白鼠腹部，使悬液散开。

2.30min后注射D-Hank’s液2ml。

3.20min后再用脊柱脱臼法处死小白鼠。

4.75％乙醇消毒腹部。

5.轻剪开腹部，注意不要剪破腹部脏器。

6.滴一滴腹腔液在干净的载玻片上，盖上盖玻片，置于显微镜下观察。

实验结果：

在高倍镜下，鸡红细胞是一些淡黄色、椭圆形有核的细胞；巨噬细胞为较大的圆形或不规则的细胞，并且表面具有许多似刺毛状的小突起（伪足），胞质中含有数量不等的蓝色颗粒（吞入的含台盼蓝的淀粉肉汤形成的吞噬泡)。变换视野可以观察到巨噬细胞吞噬的各个时相：有的鸡红细胞贴附于巨噬细胞的表面；有的巨噬细胞已经将鸡红细胞部分吞入；有的巨噬细胞已吞入鸡红细胞并在胞质中形成椭圆形的吞噬泡；有的巨噬细胞内的吞噬泡体积缩小呈圆形，这时已经和溶酶体融合并进行消化分解；巨噬细胞内仅见鸡红细胞大小的空泡，边缘整齐。