【1.4】髓系包括先天免疫系统的大部分细胞

普通髓系祖细胞(CMP,common myeloid progenitor)是先天免疫系统的巨噬细胞、粒细胞(称为中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞的白细胞的统称)、肥大细胞和树突状细胞的前体。巨噬细胞、粒细胞和树突状细胞(Macrophages, granulocytes, anddendritic cells )组成免疫系统中的三类吞噬细胞。CMP也会产生巨核细胞和红细胞,这在我们这里并不讨论。髓系细胞如图1.8所示

图1.8 先天免疫和适应性免疫中的髓细胞。在本书的其余部分,这些单元格将以左侧所示的示意图形式表示。右侧显示了每种细胞类型的显微照片。

  1. 巨噬细胞和中性粒细胞是吞噬病原体并在细胞内囊泡中破坏病原体的初级吞噬细胞,它们在先天免疫应答和适应性免疫应答中发挥作用。
  2. 树突状细胞在未成熟时具有吞噬功能,可以吸收病原体;成熟后,它们作为一种特殊的细胞,以它们能够识别的形式向T淋巴细胞提供病原体抗原,从而激活T淋巴细胞并启动适应性免疫反应。
  3. 巨噬细胞还可以向T淋巴细胞呈递抗原,并激活T淋巴细胞。
  4. 其他髓系细胞主要是分泌细胞,在适应性免疫反应期间,通过抗体激活后释放其显著颗粒的内容物。
  5. 嗜酸性粒细胞被认为与攻击蠕虫等大型抗体包裹的寄生虫有关; 6。 嗜碱性粒细胞也被认为与抗寄生虫免疫有关。
  6. 肥大细胞(Mast cells)是一种组织细胞,通过释放作用于局部血管的物质来触发对抗原的局部炎症反应。肥大细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞在过敏反应中也很重要。原始放大倍数×15000

巨噬细胞(Macrophages)几乎存在于所有组织中。许多组织驻留的巨噬细胞在胚胎发育过程中出现,但一些来自成年动物骨髓的巨噬细胞是成熟形式的单核细胞,它们在血液中循环,并不断迁移到组织中,在那里分化。巨噬细胞是相对长寿的细胞,在先天免疫应答和随后的适应性免疫应答中发挥多种不同的功能:

  1. 一种是吞噬和杀死入侵的微生物。这种吞噬功能在先天免疫中提供了第一道防御。巨噬细胞还处理病原体和被感染的细胞,这些细胞被适应性免疫反应所针对。单核细胞和巨噬细胞都具有吞噬功能,但大多数感染发生在组织中,因此主要是巨噬细胞发挥这一重要的保护功能。
  2. 巨噬细胞的另一个重要作用是协调免疫反应:它们有助于诱导炎症,正如我们将看到的,这是成功免疫反应的先决条件,它们会产生许多炎症介质,激活其他免疫系统细胞并将其招募到免疫应答中。

补体的激活也会引发局部炎症和入侵细菌的吞噬作用。细菌表面可以激活补体系统,引发大量蛋白水解反应,使微生物表面覆盖补体系统的特定蛋白片段。以这种方式包裹的微生物被巨噬细胞和中性粒细胞上的特定补体受体识别,被吞噬作用吸收并被破坏。除了在免疫系统中的特殊作用外,巨噬细胞在体内充当一般的清道夫细胞(scavenger cells),清除死亡细胞和细胞碎片。

粒细胞(granulocytes )因其细胞质中的密集染色颗粒而得名;它们也被称为多形核白细胞,因为它们的细胞核形状奇特(granulocytes )。三种类型的粒细胞-中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞的区别在于,其颗粒具有不同的染色特性,具有不同的功能。粒细胞通常寿命较短,只存活几天。它们在骨髓中成熟,当它们迁移到感染或炎症部位时,它们的产量在免疫反应期间增加。吞噬性中性粒细胞是先天免疫反应中数量最多、最重要的细胞:它们通过吞噬细胞作用吸收各种微生物,并通过使用储存在其细胞质颗粒中的降解酶和其他抗菌物质,在细胞内囊泡中有效地摧毁它们。中性粒细胞功能的遗传缺陷为压倒性的细菌感染铺平了道路,如果不加以治疗,这将是致命的。第三章将进一步讨论它们的作用。

嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞不如中性粒细胞丰富,但与中性粒细胞一样,它们有含有多种酶和有毒蛋白的颗粒,当这些细胞被激活时,这些颗粒会被释放。嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞被认为主要在防御型寄生虫中很重要,这些寄生虫太大,无法被巨噬细胞或中性粒细胞吞噬。它们还可能导致过敏性炎症反应,在这种反应中,它们的作用是破坏性的,而不是保护性的。

肥大细胞开始在骨髓中发育,但作为未成熟的前体迁移到外周组织,特别是皮肤、肠道和气道粘膜中。它们的颗粒含有许多炎症介质,如组胺和各种蛋白酶,它们在保护内表面免受病原体(包括寄生虫)侵害方面发挥着重要作用。由于肥大细胞在屏障组织中的定位,肥大细胞也起到感染或损伤的早期传感器的作用,在这种作用下,有助于炎症的发生。我们在第10章和第14章中进一步讨论了嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞和肥大细胞及其在过敏性炎症中的作用。

树突状细胞是由拉尔夫·斯坦曼于1970年代发现的,他因此获得了2011年诺贝尔奖。这些细胞构成免疫系统的第三类吞噬细胞,包括几个相关的谱系,其独特功能仍在研究中。大多数树突细胞都有复杂的膜状突起,如神经细胞的树突。未成熟的树突状细胞通过血液从骨髓迁移进入组织。它们通过吞噬作用吸收颗粒物质,并通过一种被称为大胞饮作用的过程不断摄入大量的细胞外液及其内容物。它们降解所吸收的病原体,但它们在免疫系统中的主要作用不是清除微生物。相反,树突状细胞是一类主要的传感器细胞,它们与病原体接触后会产生激活其他免疫细胞的介质。树突状细胞之所以被发现,是因为它们的作用使适应性免疫系统的一类特定淋巴细胞T淋巴细胞激活,当我们在第1-15节中讨论T细胞活化时,我们将回到这一现象。但树突状细胞及其产生的介体(mediators)也在控制先天免疫系统细胞的反应中发挥关键作用。


sam点评:DC在天然免疫和获得性免疫都占有一席之地

参考资料

  • Janeway’s Immunobiology 10th edition
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