正文 第十章 骨傷科免疫學檢測基本實驗技術(四)(1 / 3)

(四)單核吞噬細胞

單核吞噬細胞指血液中的單核細胞(monocyte,MC)及組織中的巨噬細胞(macrophage,M)。單核吞噬細胞具有很強的吞噬能力,特別是M在特異性免疫和非特異性免疫中均發揮重要作用。

1.單核吞噬細胞的分化成熟單核吞噬細胞均來源於骨髓幹細胞,發育成單核細胞後,進入血流分布於各種器官組織,並有不同的命名。

2.巨噬細胞的生物學功能巨噬細胞參與非特異性免疫和特異性免疫。在非特異性免疫中,主要通過吞噬作用殺滅和清除病原體及異物,並介導炎症反應;在特異性免疫中主要發揮免疫調節及抗原遞呈功能。

(1)吞噬和殺傷作用:可經受體介導吞噬異物,殺傷和清除細菌、病毒及損傷、衰老的組織細胞,故巨噬細胞又有清道夫(scavenger)之稱。巨噬細胞也是細胞免疫的重要效應細胞,能有效殺傷胞內寄生菌和腫瘤細胞。此外,巨噬細胞在抗體存在下可發揮ADCC作用,參與腫瘤免疫和抗病毒免疫。

(2)介導炎症反應:巨噬細胞是一類重要的炎症細胞,具有趨化作用,可定向轉移至炎症部位集中,加強局部炎症反應,殺滅、清除炎症部位的病原體及異物等。同時,巨噬細胞分泌IL-1(內源性致熱源),作用於體溫調節中樞,引起發熱,進一步加強全身和局部的炎症反應。

(3)免疫調節功能:在特異性免疫中,激活的巨噬細胞可分泌各種細胞因子,發揮免疫調節功能。

1)IL-1:激活血管內皮細胞、淋巴細胞,加強局部免疫應答及炎症反應,引起發熱並促進IL-6的產生。

2)IL-8:趨化作用和激活中性粒細胞,增強效應細胞功能。

3)TNF-α:激活血管內皮細胞,增加血管通透性,導致IgG、補體和細胞進入組織及淋巴結。

4)IL-6:激活淋巴細胞,促進抗體產生,引起發熱。

5)IL-12:激活NK細胞,促進Th1細胞分化。

6)IFN-γ:激活NK細胞和CTL,增強免疫應答。

7)此外,巨噬細胞還可分泌IL-3,PGF2、PGF2α、GM-CSF、G-CSF和M-CSF等因子。

(4)加工和遞呈抗原:作為專職抗原遞呈細胞,巨噬細胞能加工和遞呈抗原,啟動免疫應答。

(五)樹突細胞

樹突細胞(dendritic cells,DC)的形態特點是,表麵有許多樹狀突起細胞質內無溶酶體、吞噬體,其他細胞器也少見。

1.樹突細胞的分化成熟樹突細胞主要由骨髓中髓樣前體細胞(myeloid precursor)分化而來,因而DC與單核吞噬細胞有共同的祖先。DC的成熟經曆兩階段,首先通過血流遷徙到外周組織和器官,DC作為一種未成熟狀態,MHC和B7分子的表達水平很低,無法行使功能。然而此時它們卻可以通過吞噬作用和巨胞飲作用(macropinocytosis)攝取抗原。然後進入第二階段,這些攝取了抗原的DC通過輸入淋巴管進入局部淋巴結,分化為成熟DC,但不再具有吞噬活性。其中細胞因子GM-CSF和IL-4有助於動員未成熟的DC,而TNF和脂多糖LPS可促進DC的成熟。

(1)根據組織分布特點區分不同的DC:樹突細胞的亞群,是當今免疫學研究的熱點,尚處於探索階段。根據組織分布的特點對DC作的傳統命名。

稍加分析不難發現,在起源上樹突細胞實際分為三類:MDC(DC1)、LDC(DC2)和FDC。這是因為FDC(濾泡樹突細胞)的起源又可能有別於MDC和LDC,而且三類樹突細胞的主要功能也是不同的。

2.樹突細胞的生物學功能

(1)向T細胞遞呈抗原:成熟的DC可高水平表達MHCⅠ類、Ⅱ類分子、協同刺激分子(B7-1、B7-2)、黏附分子(ICAM-1、ICAM-2、LFA-1、LFA-3)、CD1分子、CD40等,並分泌多種趨化因子和細胞因子。這使得DC可以直接活化未致敏T細胞。顯然,這一功能的履行需在T細胞大量集中的外周淋巴器官中,因而DC的抗原遞呈功能往往由並指狀樹突細胞執行。分散在非淋巴器官中的樹突細胞需要捕獲抗原並進入淋巴器官後,才能顯示其抗原遞呈功能。典型的例子是分布於表皮中的朗格漢斯細胞。這是一類未成熟的DC,它在皮膚表麵攝取抗原後轉移至局部淋巴結,成為成熟DC而大量表達MHC分子、B7分子和黏附分子。顯然,行使抗原遞呈功能的樹突細胞主要為MDC(DC1)。據稱,DC2也可以遞呈抗原,不同的是,此類DC可能是通過所表達的CD1分子遞呈脂類抗原給T細胞。

(2)參與天然免疫和T細胞亞群的分化:前麵提到,人體DC細胞起源和功能上也分成兩個亞群DC1和DC2。DC1為髓樣細胞來源,產生IL-12,誘導Th1分化。DC2為淋巴樣細胞來源,其前體pDC2為CD4+CD3+CDIIc-,不產生IL-12和IL-4,卻能以一種IL-4不依賴方式誘導Th2分化。需要注意的是,小鼠中的情況正好相反,髓樣DC和淋巴樣DC分別誘導Th2和Th1。造成這一差異的機製未明。

(3)誘導免疫耐受:在各種實驗條件下,DC可以誘導免疫耐受和參與調節免疫應答。無論小鼠還是人體都已初步確認這一功能主要由淋巴樣樹突細胞行使。但LDC誘導自身耐受機製尚未完全確定,有人認為和LDC專門識別自身而非外來的蛋白酶有關,此類樹突細胞有能力清除發育中的自身反應性T細胞。

DC對免疫應答的調節主要是通過抑製T細胞增殖而實現,其效果取決於DC的引入途徑、DC數量、抗原遞呈量和DC的類型。這表明調節作用和耐受的誘導並不完全由LDC承擔。例如多種處理皆可阻斷DC的抗原遞呈作用而誘導免疫無反應性。現知IL-10處理朗格漢斯細胞、脾髒DC和未成熟DC,以及采用UVB或CTLA4-Ig融合蛋白處理DC,皆可產生免疫抑製,或改變Th1/Th2的極化格局,對免疫應答發揮調節作用。

(4)向B細胞遞呈抗原:DC中的濾泡樹突細胞(FDC)與眾不同。它們除了具有樹突狀形態,和其他DC並無共同之處。不僅起源不同,而且FDC不表達MHCⅡ類分子,不參與T細胞的活化。

在初級淋巴濾泡中,發現許多B細胞聚集在FDC所構成的致密網絡中,提示此類DC和B細胞的活化及體液免疫密切相關。FDC的特點是大量表達補體受體(CRl、CR2、CR3)和免疫球蛋白Fc受體,而且這些Fc受體不參與受體介導的胞吞作用而不發生內吞,因而在FDC表麵可長期停留,時間可以是數周、數月,甚至數年。這樣,抗原分子就可以以Ag-Ab複合物的形式被保留和濃縮在FDC表麵,使得聚集在其周圍的B細胞被有效地激活。因而濾泡樹突細胞被稱為B細胞的抗原遞呈細胞(APC)。另外FDC還具有吸引和招募B細胞至濾泡的功能,並參與抗體親和力成熟。

(六)粒細胞和肥大細胞

1.粒細胞

粒細胞又稱多形核白細胞,亦來源於骨髓幹細胞,參與特異性免疫和非特異性免疫,在炎症中發揮作用。

(1)中性粒細胞:中性粒細胞(neutrophil)具有高度的吞噬能力和遊走能力,占血液中粒細胞總數的90%。中性粒細胞表達FcγR,在異物入侵和炎症早期,可吞噬、殺滅病原體等異物;並可在抗體參與下發揮ADCC作用,清除抗原異物,參與特異性免疫。