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公衛(wèi)執(zhí)業(yè)醫(yī)師考點：單核吞噬細胞系統(tǒng)
單核吞噬細胞，單核吞噬細胞系統(tǒng)組成部分。其包括分散在全身各器官組織中的巨噬細胞、單核細胞及幼稚單核細胞。
一、單核吞噬細胞系統(tǒng)細胞的來源與分化發(fā)育
MPS細胞起源于骨髓，其分化與更新受細胞因子復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的調(diào)控。在某些細胞因子，如多集落刺激因子(multi-colony stimulating factor,multi-CSF)、巨噬細胞集落刺激因子(macrophage-CSF,GM-CSF)等的刺激下，骨髓中的髓樣干細胞經(jīng)原單核細胞(monoblast)、前單核細胞(pre-monocyte)分化發(fā)育為單核細胞并進入血流。外周血單核細胞占白細胞總數(shù)1%～3%，它在血流中僅存留幾小時至數(shù)十小時，然后粘附到毛細血管內(nèi)皮，穿過內(nèi)皮細胞接合處，移行至全身各組織并發(fā)育成熟為巨噬細胞。組織損傷和炎癥可加速單核細胞向組織移行。巨噬細胞在組織中壽命可達數(shù)月至數(shù)年。在不同組織中存留的巨噬細胞由于局部微環(huán)境的差異，其形態(tài)及生物學(xué)特征均有所不同，名稱也各異(表9-1)。一般認為除少數(shù)單核細胞或低分化的巨噬細胞外，成熟的巨噬細胞很少有或沒有增殖能力，并不斷被骨髓前體細胞分化的細胞所補充。另外，單核吞噬細胞系統(tǒng)細胞的分化發(fā)育還可受各種細胞因子如IL-2、IL-4以及干擾素等影響。
表9-1 單核吞噬細胞系統(tǒng)細胞的發(fā)生和分布
二、單核吞噬細胞系統(tǒng)細胞的解剖學(xué)特征
(一)形態(tài)結(jié)構(gòu)
單核細胞一般為圓形，直徑約10～20μm;巨噬細胞大小不等，直徑約10～30μm或更大，常有偽足，呈多形性。單核/巨噬細胞有圓形或橢圓形的核，胞漿中富含溶酶體及其他各種細胞器。
(二)單核吞噬細胞系統(tǒng)細胞的表面分子
1.表面受體 MPS細胞表面有多達80種以上受體分子，它們與相應(yīng)的配體結(jié)合，分別表現(xiàn)感應(yīng)與效應(yīng)功能。包括捕獲病原異物，加強調(diào)理、趨化、免疫粘連、吞噬、介導(dǎo)細胞毒作用等。例如，免疫球蛋白Fc受體(FcγRⅠ即CD64、FcγRⅡ即CD32、FcγRⅢ即CD16)補體受體(CD1即CD35、CD3即CD11b/18或Mac-1)可以分別與IgG的Fc段及補體C3b片段結(jié)合，從而促進單核/巨噬細胞的活化和調(diào)理吞噬功能。此外，單核/巨噬細胞還表達各種細胞因子、激素、神經(jīng)肽、多糖、糖蛋白、脂蛋白及脂多糖的受體，從而可感應(yīng)多種調(diào)控其功能的刺激信號。
2.表面抗原 MPS細胞表面具有多種抗原分子，它們對MPS細胞的鑒定與功能有重要意義。例如，MPS細胞表達MHC抗原，尤其MHC-Ⅱ類抗原是巨噬細胞發(fā)揮抗原呈遞作用的關(guān)鍵性效應(yīng)分子;單核/巨噬細胞還表達多種粘附分子(abhesionmolecule),如選擇素L(L-selectin)、細胞間粘附分子(intercellular adhesion molecule,ICAM)和血管細胞粘附分子(vascylar cell adhesion molecule,VCAM)等，它們介導(dǎo)MPS細胞與其他細胞或外基質(zhì)間的粘附作用，從而參與炎癥與免疫應(yīng)答過程。近年來應(yīng)用單克隆抗體鑒定出許多單核吞噬細胞的表面分化抗原，如OKM-1、Mac-120、MO1～4等，但這些抗原也可能表達在其他起源于髓樣干細胞的細胞(如中性粒細胞)表面。另外，成熟的單核細胞可表達高密度的CD14，這是一種相對特異的單核細胞表面標(biāo)志。
三、單核吞噬細胞系統(tǒng)細胞的生理特點
(一)一般性質(zhì)
MPS細胞又稱大吞噬細胞，它具有吞噬細胞的一般特征，如何通過吞飲攝入液體異物，也可通過吞噬攝取顆粒性異物，還可識別某些化學(xué)刺激物的濃度，表現(xiàn)出定向運動的能力，即具有趨化性。MPS細胞在吞噬異物后，細胞內(nèi)會發(fā)生一系列代謝改變，如糖代射增強，能量產(chǎn)生增加，活性氧生成增多等。MPS細胞胞漿中還含有非特異性酯酶、堿性磷酸二酯和過氧化物酶等。在細胞分化和激活過程中，這些酶的量及細胞內(nèi)的定位可發(fā)生改變。此外，由于MPS細胞表達豐富的粘附分子，對玻璃與塑料制品具有強的粘附性，故又被稱為粘附細胞(adherentcell)，借助這個特性可將MPS細胞與淋巴細胞分離。
(二)單核吞噬細胞系統(tǒng)細胞的激活
MPS細胞在環(huán)境因素刺激下，可發(fā)生形態(tài)、膜分子表達以及細胞代謝與功能的短暫、可逆性變化，這一過程稱為MPS細胞的激活，也是它有別于其他吞噬細胞(如中性粒細胞)的一個重要特征。與分化過程不同，活化是在病理條件下表現(xiàn)出的可逆性功能狀態(tài)。單核吞噬細胞的激活是一個復(fù)雜的多步驟過程，在不同的活化階段，涉及不同刺激因子的作用，細胞形態(tài)及功能也發(fā)生相應(yīng)的改變。以巨噬細胞(Mф)為例，體內(nèi)的Mф一般處于靜止?fàn)顟B(tài)，病原體等異物通過直接接觸激發(fā)Mф內(nèi)的生理生化反應(yīng)。環(huán)核苷酸第二信使cAmp/cGMP水平升高，使靜止態(tài)Mф轉(zhuǎn)變?yōu)閼?yīng)答性Mф。后者在IFN-γ等刺激因子啟動下轉(zhuǎn)變?yōu)橹旅舻腗ф，然后在脂多糖或某些細胞因子作用下轉(zhuǎn)變?yōu)榛罨腗ф。在上述變化過程中，Mф表現(xiàn)出形態(tài)改變(漿膜呈不規(guī)則波浪形，細胞器增加，膜分子表達改變)，代謝增強(胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成與ATP生成增加，磷酸戊糖代謝增強)以及功能增強(吞噬率及吞噬速度增高，殺菌及殺瘤能力增強，分泌活性及抗原呈遞能力增強)等(表9-2)。
表9-2 巨噬細胞的激活
IFN-γ：γ干擾素
LPS：脂多糖
TFN：腫瘤壞死因子
一般認為，只有激活的單核吞噬細胞才是具有活躍生物學(xué)作用的效應(yīng)細胞。在病理情況下，MPS細胞的異常激活也參與某些疾病的發(fā)生與發(fā)展。
(三)單核吞噬細胞系統(tǒng)細胞的分泌活性
MPS細胞是一類重要的分泌細胞。在許多組織和器官中，MPS細胞是分泌性蛋白的主要來源，其分泌物種類之多在體內(nèi)僅肝細胞才能與之相比。一般情況下，活化的MPS細胞才有活躍的分泌能力�，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)MPS細胞可分泌多達100種以上的酶類和其他生物活性物質(zhì)。這些物質(zhì)的分子量不一，從分子量僅32的超氧陰離子至分子量達440000的纖維粘連蛋白;功能也各異，參與從促進細胞生長到導(dǎo)致細胞死亡的全部活動。此外，由于MPS細胞的體內(nèi)分布廣泛、可以移動，以及其分泌產(chǎn)物作用的多樣性，這種分泌活性具有重要的生理與病理意義。表9-3列出了MPS細胞所分泌的幾類主要產(chǎn)物，MPS細胞的許多功能都有賴于這些分泌產(chǎn)物的參與。
四、單核吞噬細胞系統(tǒng)細胞的功能
MPS細胞具有重要的生物作用，不僅參與非特異性免疫防御，而且是特異性免疫應(yīng)答中一類關(guān)鍵的細胞，廣泛參與免疫應(yīng)答、免疫效應(yīng)與免疫調(diào)節(jié)。
(一)免疫防御功能
病原微生物侵入機體后，在激發(fā)免疫應(yīng)答以前即可被MPS細胞吞噬并清除，這是機體非特異免疫防御機制的重要環(huán)節(jié)。由于其吞噬能力較強，故有人將MPS細胞稱為機體的清道夫。在致病微生物激發(fā)機體產(chǎn)生特異性抗體后，覆蓋于病原體表面的IgG及補體激活片段C3b可與MPS細胞表面的FcR及CR1結(jié)合，發(fā)揮調(diào)理作用，使病原體更易被吞噬。被吞入的細菌可被細胞內(nèi)的某些酶類或活性氧所殺滅;另一方面，在對異物顆粒的吞噬、殺滅過程中，可能出現(xiàn)酶體外漏現(xiàn)象，從而造成對鄰近正常組織的損傷。
(二)免疫處自穩(wěn)功能
機體生長、代謝過程中不斷產(chǎn)生衰老與死亡的細胞以及某些衰變的物質(zhì)，它們均可被單核吞噬細胞吞噬、消化和清除，從而維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定。
(三)免疫監(jiān)視功能
MPS細胞構(gòu)成機體腫瘤免疫的重要一環(huán)。一般認為只有激活的巨噬細胞才能有效地發(fā)揮殺瘤效應(yīng)，其機制可能是：①吞噬腫瘤細胞;②借助抗瘤抗體的ADCC作用殺傷瘤細胞;③產(chǎn)生TNf 及IL-1等細胞因子，直接或間地發(fā)揮殺瘤作用;④產(chǎn)生某些酶及活性氧分子直接殺傷或抑制腫瘤細胞生長。
(四)抗原呈遞功能
MPS細胞是最重要的一類抗原呈遞細胞。外來抗原經(jīng)單核吞噬細胞處理后呈遞給T細胞，這是誘發(fā)免疫應(yīng)答的先決條件。此外，在抗原呈遞過程中MPS細胞產(chǎn)生的IL-1也是TH活化不可缺少的刺激信號。
(五)免疫調(diào)節(jié)功能
MPS細胞在免疫調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要的作用。由于激活程度及分泌產(chǎn)物的不同，MPS細胞的免疫調(diào)節(jié)作用有雙相性;另一方面，體內(nèi)各種因素也可通過影響單核吞噬細胞的膜分子表達等途徑調(diào)節(jié)MPS細胞功能狀態(tài)。
1.正相調(diào)節(jié)作用 MPS細胞可通過下列途徑啟動和增強免疫應(yīng)答，包括：①抗原呈遞作用，誘導(dǎo)免疫應(yīng)答啟動;②分泌具有免疫增強作用的各類生物活性物質(zhì)，如IL-1、TNF-a、補體成分、各類生長因子等。
2.負相調(diào)節(jié)作用巨噬細胞過度激活可成為抑制性巨噬細胞，后者可分泌多種可溶性抑制物如前列腺素、活性氧分子等，抑制淋巴細胞增殖反應(yīng)或直接損傷淋巴細胞。
3.體內(nèi)各種因素通過調(diào)控MPS細胞功能狀態(tài)而發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用多種神經(jīng)肽及激素樣物質(zhì)如P物質(zhì)、皮質(zhì)激素、性激素等均可通過相應(yīng)受體而調(diào)控巨噬細胞的功能狀態(tài);另外，某些神經(jīng)肽與細胞因子(如IL-1、TNF-a、IFN-γ)可誘導(dǎo)巨噬細胞MHC-Ⅱ類抗原的表達，從而調(diào)控其抗原呈遞功能。
(六)其他功能
MPS細胞還廣泛參與炎癥、止血、組織修復(fù)、再生等過程。
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