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您现在的位置: 医学全在线 > 理论教学 > 基础学科 > 医学免疫学 > 正文:单核吞噬细胞系统
    

单核吞噬细胞系统

  一、单核吞噬细胞系统细胞的来源与分化发育

  MPS细胞起源于骨髓,其分化与更新受细胞因子复杂网络的调控。在某些细胞因子,如多集落刺激因子(multi-colony stimulating factor,multi-CSF)、巨噬细胞集落刺激因子(macrophage-CSF,GM-CSF)等的刺激下,骨髓中的髓样干细胞经原单核细胞(monoblast)、前单核细胞(pre-monocyte)分化发育为单核细胞并进入血流。外周血单核细胞占白细胞总数1%~3%,它在血流中仅存留几小时至数十小时,然后粘附到毛细血管内皮,穿过内皮细胞接合处,移行至全身各组织并发育成熟为巨噬细胞。组织损伤和炎症可加速单核细胞向组织移行。巨噬细胞在组织中寿命可达数月至数年。在不同组织中存留的巨噬细胞由于局部微环境的差异,其形态及生物学特征均有所不同,名称也各异(表9-1)。一般认为除少数单核细胞或低分化的巨噬细胞外,成熟的巨噬细胞很少有或没有增殖能力,并不断被骨髓前体细胞分化的细胞所补充。另外,单核吞噬细胞系统细胞的分化发育还可受各种细胞因子如IL-2、IL-4以及干扰素等影响。

表9-1 单核吞噬细胞系统细胞的发生和分布

骨髓 血液 组织
多能干细胞

髓样干细胞

单核干细胞

前单核细胞

单核细胞

→单核细胞→巨噬细胞→

 

 

 

 

 

 

 

 

结缔组织:组织细胞

肺:肺泡巨噬细胞

肝:枯否(Kupffer)细胞

脾与淋巴结:游走与固定巨噬细胞

浆膜腔:胸、腹腔巨噬细胞

神经组织:小胶质细胞

骨:破骨细胞

关节:滑膜A型细胞

 

  二、单核吞噬细胞系统细胞的解剖学特征

  (一)形态结构 

  单核细胞一般为圆形,直径约10~20μm;巨噬细胞大小不等,直径约10~30μm或更大,常有伪足,呈多形性。单核/巨噬细胞有圆形或椭圆形的核,胞浆中富含溶酶体及其他各种细胞器。

  (二)单核吞噬细胞系统细胞的表面分子

  1.表面受体 MPS细胞表面有多达80种以上受体分子,它们与相应的配体结合,分别表现感应与效应功能。包括捕获病原异物,加强调理、趋化、免疫粘连、吞噬、介导细胞毒作用等。例如,免疫球蛋白Fc受体(FcγRⅠ即CD64、FcγRⅡ即CD32、FcγRⅢ即CD16)补体受体(CD1即CD35、CD3即CD11b/18或Mac-1)可以分别与IgG的Fc段及补体C3b片段结合,从而促进单核/巨噬细胞的活化和调理吞噬功能。此外,单核/巨噬细胞还表达各种细胞因子、激素、神经肽、多糖、糖蛋白、脂蛋白及脂多糖的受体,从而可感应多种调控其功能的刺激信号。

  2.表面抗原 MPS细胞表面具有多种抗原分子,它们对MPS细胞的鉴定与功能有重要意义。例如,MPS细胞表达MHC抗原,尤其MHC-Ⅱ类抗原是巨噬细胞发挥抗原呈递作用的关键性效应分子;单核/巨噬细胞还表达多种粘附分子(abhesionmolecule),如选择素L(L-selectin)、细胞间粘附分子(intercellular adhesion molecule,ICAM)和血管细胞粘附分子(vascylar cell adhesion molecule,VCAM)等,它们介导MPS细胞与其他细胞或外基质间的粘附作用,从而参与炎症与免疫应答过程。近年来应用单克隆抗体鉴定出许多单核吞噬细胞的表面分化抗原,如OKM-1、Mac-120、MO1~4等,但这些抗原也可能表达在其他起源于髓样干细胞的细胞(如中性粒细胞)表面。另外,成熟的单核细胞可表达高密度的CD14,这是一种相对特异的单核细胞表面标志。

  三、单核吞噬细胞系统细胞的生理特点

  (一)一般性质

  MPS细胞又称大吞噬细胞,它具有吞噬细胞的一般特征,如何通过吞饮摄入液体异物,也可通过吞噬摄取颗粒性异物,还可识别某些化学刺激物的浓度,表现出定向运动的能力,即具有趋化性。MPS细胞在吞噬异物后,细胞内会发生一系列代谢改变,如糖代射增强,能量产生增加,活性氧生成增多等。MPS细胞胞浆中还含有非特异性酯酶、碱性磷酸二酯和过氧化物酶等。在细胞分化和激活过程中,这些酶的量及细胞内的定位可发生改变。此外,由于MPS细胞表达丰富的粘附分子,对玻璃与塑料制品具有强的粘附性,故又被称为粘附细胞(adherentcell),借助这个特性可将MPS细胞与淋巴细胞分离。

  (二)单核吞噬细胞系统细胞的激活

  MPS细胞在环境因素刺激下,可发生形态、膜分子表达以及细胞代谢与功能的短暂、可逆性变化,这一过程称为MPS细胞的激活,也是它有别于其他吞噬细胞(如中性粒细胞)的一个重要特征。与分化过程不同,活化是在病理条件下表现出的可逆性功能状态。单核吞噬细胞的激活是一个复杂的多步骤过程,在不同的活化阶段,涉及不同刺激因子的作用,细胞形态及功能也发生相应的改变。以巨噬细胞(Mф)为例,体内的Mф一般处于静止状态,病原体等异物通过直接接触激发Mф内的生理生化反应。环核苷酸第二信使cAmp/cGMP水平升高,使静止态Mф转变为应答性Mф。后者在IFN-γ等刺激因子启动下转变为致敏的Mф,然后在脂多糖或某些细胞因子作用下转变为活化的Mф。在上述变化过程中,Mф表现出形态改变(浆膜呈不规则波浪形,细胞器增加,膜分子表达改变),代谢增强(胞内蛋白质合成与ATP生成增加,磷酸戊糖代谢增强)以及功能增强(吞噬率及吞噬速度增高,杀菌及杀瘤能力增强,分泌活性及抗原呈递能力增强)等(表9-2)。

表9-2 巨噬细胞的激活

静止Mф→ 病原体

应答性Mф→

IFN-γ

致敏的Mф→

LPS等

活化Mф

吞噬功能 + ++ +++ ++++
趋化 + ++ +++ ++++
杀瘤活性 +
抗原呈递 + +
TNF分泌 +
活性氧产生 + ++ ++
MHC-Ⅱ分子 + +
转铁蛋白受体 +

  IFN-γ:γ干扰素

  LPS:脂多糖

  TFN:肿瘤坏死因子

  一般认为,只有激活的单核吞噬细胞才是具有活跃生物学作用的效应细胞。在病理情况下,MPS细胞的异常激活也参与某些疾病的发生与发展。

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