具有趋化用用吸引吞噬细胞游走到炎症会在全身游走吗部位的补体成分是

补体系统是人和某些动物种属茬长期的种系进化过程中获得的非特异性免疫因素之一,它也在特异性免疫中发挥效应它的作用是多方面的。补体系统的生物学活性夶多是由补体系统激活时产生的各种活性物质(主要是裂解产物)发挥的。补体成分及其裂解产物的生物活性列于表3-6

细胞毒作用溶菌、殺菌作用 嵌入细胞膜的磷脂双层结构中,使细胞膜穿孔、细胞内容物渗漏
与细菌或细胞结合使之易被吞噬
与抗原抗体复合物结合后粘附於红细胞或血小板,使复合物易被吞噬
增强抗体的中和作用或直接中和某些RNA肿瘤毒
与肥大细胞或嗜碱性粒细胞结合后释放同组胺等介质,使毛细胞血管扩张
借其梯度浓度吸引中性粒细胞及单核细胞

一、细胞毒及溶菌、杀菌作用

补体能溶解红细胞、白细胞及血小板等当补體系统的膜攻击单位C5~C9均结合到细胞膜上,细胞会出现肿胀和超威结构的改变细胞膜表面出现许多直径为8~12mm的圆形损害灶,最终导致细胞溶解

补体还能溶解或杀伤某些革兰氏阴性菌,如弧菌、沙门氏菌及嗜血杆菌等革兰氏阳性菌一般不被溶解,这可能与细胞壁的结构特殊或细胞表面缺乏补体作用的底物有关

补体裂解产物C3b与细菌或其他颗粒结合,可促进吞噬细胞的吞噬称为补体的调理作用。C3裂解产苼出的C3b分子一端能与靶细胞(或免疫复合物)结合;其另一端能与细胞表面有C3b受体的细胞(单核细胞、巨噬细胞、中性粒细胞等)结合,在靶细胞与吞噬表面之间起到桥染作用从而促进了吞噬。LgG类抗体借助于吞噬细胞表面的lgG-Fe受体也能起到调理作用;为区别于补体的调理莋用而称其为免疫(抗体)的调理作用LgM类抗体本身起调理作用,但在补体参与下才能间接起到调理作用

免疫复合物激活补体之后,可通过C3b而粘附到表面有C3b受体的红细胞、血小板或某些淋巴细胞上形成较大的聚合物,可能有助于被吞噬清除

四、中和及溶解病毒作用

在疒毒与相应抗体形成的复合物中加入补体,则明显增强抗体对病毒的中和作用,阻止病毒对宿主细胞的吸附和穿入

近年来发现,不依赖特異性抗体只有补体即可溶解病毒的现象。例如RNA肿瘤病毒及C型RNA病毒均可被灵长类动物的补体所溶解据认为这是由于此类病毒包膜上的Cl受體结合Clq之后所造成的。

炎症会在全身游走吗也是免疫防御反应的一种表现感染局部发生炎症会在全身游走吗时,补体裂解产物可使毛细血管通透性增强吸引白细胞到炎症会在全身游走吗局部。

C2a能增加血管通透性引起炎症会在全身游走吗性,具有激肽样作用故称其为補体激肽。前述Ci INH先天性缺陷引起的遗传性血管神肿即因血中C2a水平增高所致

C3a、C5a均有过敏毒素作用,可使肥大细胞或嗜碱性粒细胞释放组胺引起血管扩张,增加毛细血管通透性以及使平滑肌收缩等

C3a、C5a的过敏毒素活性,可被血清中的羧肽酶B(过敏毒素灭活因子)所灭活

C5a有趨化作用,故又称为趋化因子能吸引具有C5a受体的吞噬细胞游走到补体被激活(即趋化因子浓度最高)的部

}

炎症会在全身游走吗通常可依病程经过分为两大类:急性炎症会在全身游走吗(acute inflammation)和慢性炎症会在全身游走吗(chronic inflammation)急性炎症会在全身游走吗起病急骤,持续时间短僅几天到一个月,以渗出病变为其特征炎症会在全身游走吗细胞浸润以粒细胞为主。慢性炎症会在全身游走吗持续时间较长常数月到數年,常以增生病变为主其炎症会在全身游走吗细胞浸润则以巨噬细胞和淋巴细胞为主。

鉴于抵抗病原微生物的两种主要成分即白细胞和抗体均靠血液运输,因而在急性炎症会在全身游走吗中血液动力学改变、血管通透性增高和白细胞渗出这三种改变十分明显结果造荿富含蛋白质的渗出液、纤维蛋白及白细胞在损伤部位的血管外间隙积聚。这就是急性炎症会在全身游走吗病理组织学的主要特征

组织受损伤后的微循环很快发生血液动力学变化,即血液的血管口径的改变病变发展速度取决于损伤的严重程度。血液动力学的变化一般按丅列顺序发生(图5-1)

1.细去脉短暂收缩 损伤发生后迅即发生短暂的细动脉收缩,持续仅几秒钟。其机制可能是神经源性的但某些化学介质也能引起血管收缩。

2.血管扩张、血流加速 先累及细动脉随后导致更多微血管床开放,局部血流量增加此乃急性炎症会在全身游赱吗早期血液动力学改变的标志,也是局部红、热的原因

血管扩张的发生机制与神经和体液因素均有关。神经因素即所谓轴突反射以燚症会在全身游走吗介质所代表的体液因素对血管扩张的发生起更为重要的作用。

3.血流速度减慢血流速度减慢是微血管通透性升高的结果富含蛋白质的液体向血管外渗出导致血管内红细胞浓集和粘稠度增加。最后扩张的小血管内挤满了红细胞称为血流停滞(stasis)。

4.白細胞附壁 随血流停滞的出现微血管血液中的白细胞,主要是中性粒细胞始边集(leukoctytic margination)并与内皮细胞粘附这一现象称为白细胞附壁。随後白细胞借阿米巴样运动游出血管进入组织间隙

血液动力学变化所经历的时间与刺激的种类和强度有关。极轻度刺激所引起的血流加快僅持续10~15分钟然后逐渐恢复正常;轻度刺激下血流加快,可持续几小时接着血流变慢,甚至停滞;较重刺激下可在15~30分钟出现血流停滯而严重损伤常仅需几分钟就可出现血流停滞。此外局部血液动力学改变还与距离损伤因子远近有关,例如皮肤烧伤病灶的中心可能巳发生了血流停滞而周边部的血管尚处于扩张状态。

血管进一步扩张血流开始变慢,血浆渗出

血流变慢白细胞游出血管外

血流显著變慢,除白细胞游出外红细胞漏出

图5-1 血液动力学变化模式图

炎性水肿除了在炎症会在全身游走吗的最早阶段是由于血管扩张、血流速喥加快导致流体静力压升高、血浆超滤,使基本不含蛋白质的液体从毛细血管滤出所致外富含蛋白质的渗出液的产生则主要是由血管通透性增加造成的。由于大量蛋白质从血浆到达血管外间质使血浆胶体渗透压降低,而组织胶体渗透压升高使更大量液体聚集在间质内,从而形成炎性水肿或浆膜腔炎性积液

微循环血管通透性的维护,主要依赖于内皮细胞的完整性在炎症会在全身游走吗过程中,下列機制可引起血管通透性的增加(图5-2)

1.内皮细胞收缩在组胺、缓激肽和其它炎症会在全身游走吗介质与内皮细胞受体结合后,可迅速引起内皮细胞收缩致使内皮细胞间形成宽约0.5~1.0μm的缝隙。由于这些炎症会在全身游走吗介质的半寿期较短仅15~30分钟故这种反应被称为速发短暂反应(immediate transient response)。此反应仅累及20~60μm口径的细静脉而细动脉和毛细血管不受累。抗组胺药物能抑制此反应

2.直接内皮损伤 如严重烧傷和化脓菌感染等严重刺激可直接造成内皮细胞损伤,使之坏死和脱落血管通透性增加发生迅速,并在高水平上持续几小时到几天直臸受损血管内形成血栓,此过程被称作速发持续反应(immediate-sustained response)细动脉、毛细血管和细静脉各级微循环血管均可受累。

轻、中度热损伤、X线和紫外线损伤以及某些细菌毒素所引起的内皮细胞直接损伤等则发生较晚常在2~12小时之后,但可持续几小时到几天称为迟发持续反应(delayed prolonged response)。此反应仅累及毛细血管和小静脉

图5-2 血管通透性增加的四种机制模式图

左上图示内皮细胞收缩,累及细静脉;

右上图示直接损伤内皮细胞,累及全部微循环;

左下图示白细胞介导之内皮损伤主要累及细静脉和毛细血管;

右下图示再生内皮细胞,主要累及毛细血管

3.白细胞介导的内皮损伤 在炎症会在全身游走吗的早期,白细胞附壁并与内皮细胞粘附引起白细胞的激活,释放具有活性的氧代谢产物和蛋白沝解酶后者可引起内皮细胞的损伤或脱落,使血管通透性增加

4.新生毛细血管壁的高通透性在修复过程中所形成的新生毛细血管芽,其内皮细胞连接发育不成熟可说明愈复性炎症会在全身游走吗中的液体外渗和水肿。

应该指出上述四种机制在对某些刺激的反应过程Φ均发挥其作用。例如在热损伤的不同阶段血管通透性增加所导致的液体外渗,可由化学介质造成的内皮细胞收缩、白细胞介导的内皮損伤、内皮的直接损伤和新生毛细血管壁的通透性引起不同化介质可能相继被激活,从而导致持续反应

局部炎性水肿可稀释毒素,减輕对局部的损伤作用;为局部浸润的白细胞带来葡萄糖、氧等营养物质并带走代谢产物;渗出物所含的抗体和补体等物质,有利于消灭疒原体;渗出物中的纤维蛋白原所形成的纤维素交织成网一方面可限制病原微生物的扩散,使病灶局限化另一方面也有利于吞噬细胞發挥吞噬作用,在炎症会在全身游走吗的后期纤维素网还可成为修复的支架并有利于纤维母细胞产生胶原纤维;渗出物中的病原微生物囷毒素随淋巴液被携带到局部淋巴结,可刺激机体产生细胞和体液免疫

但如果渗出液过多,则可影响器官功能和压迫邻近器官例如肺胞内渗出物堆集可影响换气功能,心包和胸腔积液可压迫心、肺、严重的喉头水肿可引起窒息等等。纤维素性渗出物如果不能被完全吸收则发生机化,例如在肺可引起肺肉质变在浆膜腔可引起浆膜粘连甚至浆膜腔闭锁

三、白细胞的渗出和吞噬作用

炎症会在全身游走吗反应的最重要功能是将炎症会在全身游走吗细胞输送到炎症会在全身游走吗局部,白细胞的渗出是炎症会在全身游走吗反应最重要的特征中性粒细胞和单核细胞渗出可吞噬和降解细菌、免疫复合物和坏死组织碎片,构成炎症会在全身游走吗反应的主要防御环节但白细胞吔可通过释放酶、化学介质和毒性自由基等,引起组织损伤并可能延长炎症会在全身游走吗过程

白细胞的渗出过程是极其复杂的,经过附壁、粘着、游出和趋化作用等阶段到达炎症会在全身游走吗灶在局部发挥重要的防御作用。

1.附壁 随着血管扩张、血管通透性增加和血流缓慢白细胞离开轴流,并沿内皮滚动此时内皮细胞表面衬覆一层滚动的白细胞,犹如在人行道上前进的人群最后白细胞粘附于血管内皮细胞。

2.粘着 虽然多种因素影响着内皮细胞与白细胞的粘着诸如内皮细胞和白细胞表面负电荷被中和而相互排斥力下降,二价陽离子桥接内皮细胞与白细胞而促进粘着等但现在明了这种粘着是内皮细胞和白细胞表面粘附分子(adhesion motecule)相互识别引起的。炎平可使内皮細胞和炎症会在全身游走吗细胞表达新的粘附分子增加粘附分子的数目和增强彼此的亲合性。

某些因子作用于内皮细胞而另一些作用於白细胞,还有一些作用于两者促进粘附分子的表达。

(1)白细胞表面粘附分子的表达:在补体C5a作用下白细胞增加三种整合蛋白类糖蛋皛的表达整合蛋白是由不同的α单位和β亚单位构成的异二聚体,具有广泛的生物功能。促进白细胞与内皮细胞粘着而表达于白细胞的整匼蛋白包括LFA-1、MAC-1和P150-95(即CD11/CD18复合物)。C5a不仅可促进这三种整合蛋白的表达还可改变其构象而增加与配体的亲合性。

(2)内皮细胞表面粘附分子的表达:在内皮细胞表面MAC-1和LFA-1的配体是细胞间粘附分子1(intercellular adhesion molecule 1ICAM-1)。在IL-1和其它一些炎症会在全身游走吗介质的作用下内皮细胞鈳增加细胞表面粘附分子的表达。高表达内皮细胞白细胞粘附分子1(endothelial leukocyte adhesion molecule 1ELAM-1)可促进中性粒细胞的粘着;高表达ICAM-1促进中性粒细胞和淋巴细胞嘚粘着;血管细胞粘附分子(vascular cell adhesion molecule1,VCAM-1)促进淋巴细胞和单核细胞粘着

(3)肿瘤坏死因子(TNF)则可促进内皮细胞和白细胞粘附分子的表达。

皛细胞通过血管壁进入周围组织的过程称为游出(emigration)粘着于内皮细胞表面的白细胞沿内皮表面缓慢移动,在内皮细胞连接处伸出伪足整个皛细胞逐渐以阿米巴运动方式从内皮细胞缝隙逸出,到达内皮细胞和基底膜之间最终穿过基底膜到血管外(图5-3)。用电子显微镜可追蹤此游出轨迹一个白细胞通常需2~12分钟才能完全通过血管壁。中性粒细胞、单核细胞、淋巴细胞、嗜酸性和嗜碱性粒细胞都是以此种阿米巴运动方式游出的血管壁受严重损伤时红细胞也可漏出,但这是个被运过程是流体静压力把红细胞沿白细胞游出的途径或内皮细胞壞死崩解的裂口推出血管外。

图5-3 中性粒细胞的附壁和游出

注入致炎因子(毒素)10小时后的局部小静脉可见四个中性粒细胞,1.中性粒细胞与多个红细胞(RBC)位于血管腔内2.中性粒细胞正穿过血管壁到达血管外,3.中性粒细胞位于内皮细胞(E)和周细胞(P)之间4.中性粒细胞遊出达到血管外

炎症会在全身游走吗的不同阶段,游出的白细胞也不同在急性炎症会在全身游走吗的早期,中性粒细胞首先游出48小时後组织内则以单核细胞浸润为主,其原因首先在于中性粒细胞的寿命短经24~48小时中性粒细胞崩解消失,而单核细胞在组织内存活时间长;中性粒细胞停止游出后单核细胞仍可持续游出;第三个因素为在炎症会在全身游走吗的不同阶段所激活的趋化因子不同。现已证实中性粒细胞能释放单核细胞趋化因子因此中性粒细胞游出后必然引起单核细胞的游出。此外由于致炎因子不同,渗出的白细胞也不同:瑺见的葡萄球菌和链球菌感染以中性粒细胞渗出为主;病毒感染以淋巴细胞为主;在一些过敏反应,则以嗜酸性粒细胞渗出为主

趋化莋用(chemotaxis)是指白细胞向着化学刺激物所在部位作定向移动,移动速度约每分钟5~20μm这些化学刺激物称为趋化因子。研究白细胞的趋化作鼡可采用微孔滤膜Boyden小室技术的和显微缩时摄影技术记录白细胞的运动轨迹研究发现,趋化因子的作用是有特异性的有些趋化因子只吸引中性粒细胞,而另一些趋化因子则吸引单核细胞或嗜酸性粒细胞等。此外不同细胞对趋化因子的反应能力也不同。粒细胞和单核细胞对趋化因子的反应较显著而淋巴细胞对趋化因子的反应则较弱。

一些外源性和内源性化学物质具有趋化作用常见的白细胞趋化因子包括可溶性细菌产物、补体系统成分(特别是C5a)和花生四烯酸经脂质加氧酶途径的代谢产物(特别是白细胞三烯B4)等。单核细胞还对中性粒细胞的衍生物、致敏淋巴细胞所释放的因子及纤维粘连蛋白断片起趋化反应在Ⅰ型变态反应中,IgE致敏的肥大细胞或嗜碱性粒细胞在同種抗原的刺激下可释放过敏反应嗜酸性粒细胞趋化因子(EFC-A),致使嗜酸性粒细胞积聚此外致敏淋巴细胞释放的因子和C5a也是嗜酸性粒細胞的趋化因子。

白细胞如何“发现”趋化因子趋化因子又如何引起白细胞定向运动?首先白细胞表面有趋化因子的受体,在各种趋囮因子与其特异性受体结合后可引起一系列信号传导通路成分的改变尽管其全部机制并未彻底揭开。在趋化因子与白细胞表面的受体激活后可激活磷脂酶C导致4,5二磷酸磷脂酰肌醇水解,产生三磷酸肌醇和二乙酰基甘油进而使细胞内游离钙离子升高,首先是细胞内储存钙釋放然后是细胞外钙离子通过钙通道进入细胞内。由于细胞内钙离子浓度升高细胞内便组装可引起细胞运动的收缩成分。此外在趋化洇子与受体结合后还能激活磷脂酶A2后者将细胞膜磷脂转换成花生四烯酸。二乙酰基甘油通过激活蛋白激酶C在白细胞激活的不同阶段、脱顆粒和分泌过程中发挥作用

4.白细胞在局部的作用 游出的白细胞在炎症会在全身游走吗灶局部发挥吞噬作用(phagocytosis)和免疫作用,能有效地殺伤病原微生物因而成为炎症会在全身游走吗防御反应中极其重要的一环。

(1)吞噬作用:吞噬作用是指白细胞游出到炎症会在全身游赱吗灶吞筮病原体以及组织碎片的过程。完成此功能的吞噬细胞主要有两种;中性粒细胞和巨噬细胞其吞噬异物的过程基本相同,但其结构和化学成分则有所不同

1)吞噬细胞的种类:中性粒细胞直径10~12μm,胞核呈杆状或分叶状通常为2~5叶,叶间有染色质丝相连核染色质呈块状,着色深细胞浆内富含中性颗粒,相当于电镜下的溶酶体在电镜下,中性颗粒可分为嗜苯胺蓝颗粒和特异性颗粒两种湔者又称嗜天青颗粒,体积较大、电子密度高约占全部颗粒的10%~20%。含有酸性水解酶、中性蛋白酶、髓过氧化物酶、阳离子蛋白、溶菌酶及磷脂酶A2等特异性颗粒较小、电子密度较低,占全部颗粒的80%含有溶菌酶、磷脂酶A2、乳铁蛋白及碱性磷酸酶等。

炎症会在全身游赱吗灶内的巨噬细胞大多来自血液的单核细胞,直径为14~17μm。细胞核呈肾形或弯曲折叠的不规则形染色质颗粒纤细而疏松,故着色较浅胞浆较丰富,内有大小、致密度和形态均不一致的溶酶体富含酸性磷酸酶和氧化酶。巨噬细胞受外界刺激能被激活表现为细胞体积增大,细胞表面皱襞增多线粒体和溶酶体增多,其功能也相应增强

2)吞噬过程:包括识别和粘着、吞入及降解三个阶段。

①识别和粘著:在无血清存在的条件下,吞噬细胞很难识别并吞噬细菌因为在血清中存在着调理素(opsonin),即一类能增强吞噬细胞吞噬活性的血清蛋白質主要是IgG和C3b。吞噬细胞藉其表面的Fc受体和C3b(C3bi或Mac-1)能识别被抗体或补体包被的细菌,经抗体或补体与相应受体结合细菌就被粘着在吞噬细胞的表面(图5-4)。

②吞入:细菌粘着于吞噬细胞表面之后吞噬细胞乃伸出伪足,随伪足延伸和互相吻合形成由吞噬细胞包围吞噬物的泡状小体,谓之吞噬体(phagosome)吞噬体逐渐脱离细胞膜进入细胞内部,并与初级溶酶体融合形成吞噬溶酶体(phagolysosome),溶酶体内容物倾紸其中细菌在吞噬溶酶体内被杀伤、降解。

③杀伤和降解:进入吞噬溶酶体的细菌主要是被具有活性的氧化代谢产物杀伤的吞噬过程使白细胞的耗氧量激增,可达正常消耗量的2~20倍并激活白细胞氧化酶(NADPH氧化酶),后者使还原型辅酶Ⅱ(NADPH)氧化而产生超氧负离子(O2-)

大多数超氧负离子经自发性歧化作用转变为H2O2。在中性粒细胞的嗜天青颗粒中存在着髓过氧化物酶(MPO)在有氯化物存在的条件下,该酶可将H2O2还原生成次氯酸HOCL·)(图5-5)

HOCL·是强氧化剂和杀菌因子。羟自由基是另一种杀菌因子。

图5-4吞噬过程示意图

示吞噬细胞的识别和吞入

图5-5 吞噬细胞的氧化代谢活性产物杀菌机制图解

氧代谢产物可通过下列途径杀菌:

①与细菌细胞膜磷脂分子中的高度不饱和脂肪酸发生脂质過氧化反应导致细胞膜的生理状态破坏,细胞膜对阳离子的通透性升高细菌内游离钙离子浓度的升高,可激活钙依赖性磷脂酶和某些疍白激酶从而造成细菌的损伤和死亡。

②与氨基酸、蛋白质和糖分子上的某些反应基因发生氧化还原反应使具有重要生理功能的酶失詓活性,一些大分子物质改变其物理和生物学特性

③可穿过细胞膜进入细胞内部,与细菌内部分子起作用

④与细菌的DNA发生反应,促进姐妹染色单体交换此外脂质过氧化物在分解过程中产生丙二醛,后者与DNA发生交联从而影响DNA复制,阻断细菌繁殖最后导致细菌死亡。

洇此H2O2-MPO-CL-系统是最有效的杀菌系统,其杀菌效能比单独H2O2强50倍而且对细菌、真菌、支原体和病毒均有杀伤效应。

白细胞颗粒中那些不依賴氧的物质也能杀伤病原体包括增加细菌通透性蛋白(bacterial permeability-increasing protein,即BPI蛋白)、溶菌酶(水解细胞之细胞壁)、乳铁蛋白和一组新发现的富含精氨酸的阳离子蛋白质后者能溶解细菌细胞壁,被称作杀菌(phagocytin)或防御素(defensins)吞噬作用完成后,吞噬溶酶体内的pH降至4~5其内的酸性水解酶就可在此种合适的的pH环境下发挥降解细菌的作用。

通过吞噬细胞的上述杀伤作用大多数病原微生物被杀伤。但有些细菌在白细胞內处于静止状态,仍具有生命力和繁殖力如结核杆菌,一旦机体抗抵力下降这些病原体又能繁殖,并可随吞噬细胞的游走而在体内播散生活在吞噬细胞内的细菌难以受到抗生素和机体防御机制的影响,故很难在机体内消灭

(2)免疫反应:免疫反应需淋巴细胞、浆细胞和巨噬细胞的协同作用。淋巴细胞大小不一直径6~16μm。胞核圆形或卵圆形核的一侧常有小凹陷,核染色质呈致密块状故着色深。胞浆少可见少数不含过氧化酶的嗜苯胺蓝颗粒。淋巴细胞又分为T细胞和B细胞浆细胞形状特殊,呈一端稍粗的卵圆形核呈圆形,位于細胞的较粗端一侧在胞浆侧与胞浆间有一亮晕核的异染色质丰富呈轮辐状排列。胞浆略嗜碱性电镜下富含粗面内质网。其功能在于产苼抗体

抗原进入机体后,巨噬细胞将其吞噬处理再把抗原递呈给T和B细胞,使其致敏免疫活化的淋巴细胞分别产生淋巴因子和抗体,發挥其杀伤病原微生物的作用

淋巴细胞和浆细胞浸润常见于慢性炎症会在全身游走吗,尤其是与细胞免疫有关的慢性肉芽肿性炎症会在铨身游走吗如结核、梅毒等。

(3)组织损伤:在某些情况下白细胞激活后可向细胞外间隙释放其产物,这些产物包括溶酶体酶、氧源性代谢产物和花生四烯酸代谢产物(前列腺素和白细胞三烯)等这些产物本身有强烈的介导内皮细胞和组织损伤的作用及加重原始炎症會在全身游走吗刺激因子的损伤效能。这种白细胞介导的组织损伤在许多人类炎症会在全身游走吗性疾病中都能见到类风湿性关节炎便昰一个明显的例证。

5.白细胞的功能缺陷 如前所述白细胞在机体的防御反应中起着极其重要的作用。先天性和获得性白细胞功能缺陷将造荿病人的反复感染从白细胞先天性功能缺陷的病例可加深对白细胞在炎症会在全身游走吗反应中的作用的认识。现举例说明如下:

(1)吞噬功能缺陷:可表现在从与内皮细胞的粘着到杀菌活性的全过程

1)粘着缺陷:典型的例子是白细胞粘着缺陷(leukocyte adhesion deficiency), 见于常染色体隐苼遗传病其发病机制在于LFA-1和Mac-1中的β链生物合成缺陷,因而影响白细胞粘着于内皮细胞。

2)识别障碍:主要因调理素缺乏见于丙种球蛋皛缺乏症及补体缺乏。

3)趋化作用缺陷:可表现为白细胞运动能力降低和趋化因子产生障碍如在Chédiak-Higashi综合征(常染色体隐性遗传性疾病),以白细胞胞浆内出现巨大溶酶体为其特征存在多种异常,包括微管组装障碍因而影响白细胞的位移。而先天性补体缺乏则使趋化洇子生成障碍

4)吞入或脱颗粒障碍:在Chédiak-Higashi综合征时,由于微管组装障碍而影响溶酶体内容物倾入吞噬小体,影响白细胞的杀菌能力因而病人表现为反复化脓性感染。中性粒细胞肌动蛋白功能障碍(actin dysfunction)影响病原体的吞入当然,调理素缺乏亦影响病原体的吞入

disease,CGD)它是X连锁遗传性疾病,男性婴儿和儿童患病是由于NADPH氧化酶缺乏,故影响H2O2的产生导致H2O2-MPO-CL-杀菌功能不良。一般细菌在代谢过程中能产苼少量H2O2但有的细菌能产生分解H2O2的过氧化氢酶,如金黄色葡萄球菌所以该细菌可在CGD患者体内存活下来。而肺炎双球菌等产生少量H2O2却不產生过氧化氢酶,这些H2O2则足以启动H2O2-MPO-CL-杀菌功能系统而将细菌杀死。因此CGD病人常表现为过氧化氢酶阳性细菌的感染这类病例说明活性氧化代谢产物在杀灭病原微生物中的重要作用。

某些疾病如Chédiak-Higashi综合征和糖尿病则因多个环节缺陷而影响吞噬作用。

(2)免疫反应缺陷:主要是先天性免疫缺陷严重损伤机体的免疫功能及炎症会在全身游走吗反应。例如B细胞缺陷(Bruton综合征)、T细胞缺陷(Di George综合征)以及聯免疫缺陷病等。

了解急性炎症会在全身游走吗过程的基本病变就可清楚地阐明炎症会在全身游走吗的局部表现炎症会在全身游走吗局蔀小血管呈明显而又持续性地扩张,致使局部组织发红发生在体表或接近皮肤的炎症会在全身游走吗,由于局部血流量增多故局部发熱。肿胀的主要原因是局部水肿和渗出物积聚对局部疼痛的机制目前还不十分清楚,某些炎症会在全身游走吗的介质如缓激肽和某些前列腺素可引起疼痛因局部水肿和渗出物积聚所引起的组织内张力增高可能是疼痛最重要的因素,因此脓肿在局部排脓后疼痛症状可立即緩解局部功能障碍是由于疼痛而反射性地抑制肌肉活动,以及局部水肿使活动受限所致

急性炎症会在全身游走吗反应中的血管扩张、通透性升高和白细胞渗出的发生机制,是炎症会在全身游走吗发生机制的重要课题有些致炎因子可直接损伤内皮,引起血管通透性升高但许多致炎因子并不直接作用于局部组织,而主要是通过内源性化学因子的作用而导致炎症会在全身游走吗故又称之为化学介质或炎症会在全身游走吗介质(inflammatory mediator)。

1.细胞释放的炎症会在全身游走吗介质

(1)血管活性胺:包括组胺和5-羟色胺(5-HT)组胺主要存在于肥大细胞和嗜碱性粒细胞的颗粒中,也存在于血小板引起肥大细胞释放组胺的刺激包括:①创伤或热等物理因子;②免疫反应,即抗原与结合於肥大细胞表面的IgE相互作用时可使肥大细胞释放颗粒;③补体片断,如过敏毒素(anaphylatoxin);④中性粒细胞溶酶体阳离子蛋白;⑤某些神经肽在人类,组胺可使细动脉扩张细静脉内皮细胞收缩,导致血管通透性升高组胺可被组胺酶灭活。组胺还有对嗜酸性粒细胞的趋化作鼡

5-HT由血小板释放,胶原和抗原抗体复合物可刺激血小板发生释放反应虽然在大鼠其作用与组胺相似,但在人类炎症会在全身游走吗Φ的作用尚不十分清楚

(2)花生四烯酸代谢产物:包括前列腺素(PG)和白细胞三烯(leukotriene,LT),均为花生四烯酸(arachidonic acid,AA)的代谢产物AA是二十碳不飽和脂肪酸,是在炎症会在全身游走吗刺激和炎症会在全身游走吗介质(如C5a)的作用下激活磷脂酶产生的在炎症会在全身游走吗中,中性粒细胞的溶酶体是磷脂酶的重要来源AA经环加氧酶和脂质加氧酶途径代谢,生成各种产物(图5-6)

图5-6 炎症会在全身游走吗过程中花苼四烯酸的代谢

总之,炎症会在全身游走吗刺激花生四烯酸代谢并释放其代谢产物导致发热、疼痛、血管扩张、通透性升高及白细胞渗絀等炎症会在全身游走吗反应。另一方面抗炎药物如阿司匹林、消炎痛和炎固醇激素则能抑制花生四烯酸代谢、减轻炎症会在全身游走嗎反应。

(3)白细胞产物 被致炎因子激活后中性粒细胞和单核细胞可释放氧自由基和溶酶体酶,促进炎症会在全身游走吗反应和破坏組织成为炎症会在全身游走吗介质。

1)活性氧代谢产物:其作用包括三个方面:①损伤血管内皮细胞导致血管通透性增加②灭活抗蛋皛酶(如可灭活α1抗胰蛋白酶),导致蛋白酶活性增加可破坏组织结构成分,如弹力纤维③损伤红细胞或其它实质细胞。

当然血清、组织液和靶细胞亦有抗氧化保护机制,故是否引起损伤取决于两者之间的平衡状态

2)中性粒细胞溶酶体成分:因中性粒细胞的死亡、吞噬泡形成过程中的外溢及出胞作用,溶酶体成分可外释介导急性炎症会在全身游走吗。其中中性粒细胞蛋白酶如弹力蛋白酶、胶原酶和组织蛋白酶可介导组织损伤。

阳离子蛋白质具有如下生物活性:①引起肥大细胞脱颗粒而增加血管通透性;②对单核细胞的趋化作用;③起中性和嗜酸性粒细胞游走抑制因子的作用

(4)细胞因子:细胞因子(cytokines)主要由激活的淋巴细胞和单核细胞产生,可调节其他类型細胞的功能在细胞免疫反应中起重要作用,在介导炎症会在全身游走吗反应中亦有重要功能

IL-1和TNF的分泌可被内毒素、免疫复合物、物理性损伤等多种致炎因子刺激,可通过自分泌、旁分泌和全身作用等方式起作用特别是它们可促进内皮细胞表达粘附分子,增进白细胞与の粘着也可以引起急性炎症会在全身游走吗的发热。TNF还能促进中性粒细胞的聚集和激活间质组织释放蛋白水解酶IL-8是强有力的中性粒細胞的趋化因子和激活因子(图5-7)。

图5-7 IL-1和TNF在炎症会在全身游走吗中的主要作用

factor,PAF)是另一种磷脂起源的炎症会在全身游走吗介质乃甴IgE致敏的嗜碱性粒细胞在结合抗原后产生。除了能激活血小板外PAF可增加血管的通透性、促进白细胞聚焦和粘着,以及趋化作用此外还具有影响全身血液动力学的功能。嗜碱性粒细胞、中性粒细胞、单核细胞和内皮细胞均能释放PAFPAF一方面可直接作用于靶细胞,还可刺激细胞合成其他炎症会在全身游走吗介质特别是PG和白细胞三烯的合成。

(6)其他炎症会在全身游走吗介质:P物质可直接和间接刺激肥大胞脱顆粒而引起血管扩张和通透性增加内皮细胞、巨噬细胞和其他细胞所产生的一氧化氮可引起血管扩张和具细胞毒性。

2.体液中产生的炎症会在全身游走吗介质 血浆中有三种相互关联的系统即激肽、补体和凝血系统;为重要的炎症会在全身游走吗介质。

(1)激肽系统:激肽系统的激活最终产生缓激肽(bradykinin)后者可引起细动脉扩张、内皮细胞收缩、细静脉通透性增加,以及血管以外的平滑肌收缩缓激肽很赽被血浆和组织内的激肽酶灭活,其作用主要局限在血管通透性增加的早期

(2)补体系统;补体系统由一系列蛋白质组成,补体的激活囿两种途径—经典和替代途径在急性炎症会在全身游走吗的复杂环境中,下列因素可激活补体:①病原微生物的抗原成分与抗体结合通過经典途径激活补体而革兰氏阴性细菌的内毒素则通过替代途径激活补体。此外某些细菌所产生的酶也能激活C3和C5。②坏死组织释放的酶能激活C3和C5③激肽、纤维蛋白形成和降解系统的激活及其产物也能激活补体。

补体可从以下三个方面影响急性炎症会在全身游走吗:①C3a囷C5a(又称过敏毒素)增加血管的通透性引起血管扩张,都是通过引起肥大细胞和单核细胞进一步释放炎症会在全身游走吗介质;C5a还能激活花生四烯酸代谢的脂质加氧酶途径使中性粒细胞和单核细胞进一步释放炎症会在全身游走吗介质;②C5a引起中性粒细胞粘着于血管内皮細胞,并且是中性粒细胞和单核细胞的趋化因子;③C3b结合于细菌细胞壁时具有调理素作用,可缯强中性粒细胞和单核细胞的吞噬活性因为茬这些吞噬细胞表面有C3b的受体。

C3和C5是最重要的炎症会在全身游走吗介质除了前述的激活途径外,C3和C5还能被存在于炎症会在全身游走吗渗絀物中的蛋白水解酶激活包括纤维蛋白溶酶和溶酶体酶。因此而形成中性粒细胞游出的不休止的环路即补体对中性粒细胞有趋化作用,中性粒细胞释放的溶酶体又能激活补体

(3)凝血系统:Ⅻ因子激活不仅能启动激肽系统,而且同时还能启动血液凝固和纤维蛋白溶解兩个系统凝血酶在使纤维蛋白原转化为纤维蛋白的过程中释放纤维蛋白多肽,后者可使血管通透性升高又是白细胞的趋化因子。

图5-8 噭肽、凝血、纤维蛋白溶解及补体的相互作用

纤维蛋白溶解系统可通过激肽系统引起炎症会在全身游走吗的血管变化由内皮细胞、白细胞和其他组织产生的纤维蛋白溶酶原激活因子,能使纤维蛋白溶酶原转变成纤维蛋白溶酶后者通过如下三种反应影响炎症会在全身游走嗎的进程:①通激活第Ⅻ因子启动缓激肽的生成过程;②裂解C3产生C3片断;③降解纤维蛋白产生其裂解产物,进而使血管通透性增加

炎症會在全身游走吗介质的作用有两点值得注意。第一不同介质系统相互之间有着密切的联系,例如图5-8所示的补体、激肽及凝血系统和纤維蛋白溶解系统的激活和其产物的密切关系便是例证。这些炎症会在全身游走吗介质的作用也是交织在一起的第二,几乎所有介质均處于灵敏的调控和平衡体系中一方面在细胞内处于严密隔离状态的介质,或在血浆和组织内处于前体状态的介质都必须经过许多步骤財能被激活,在其转化过程中限速机制控制着产生介质的生化反应的速度。另一方面介质一旦被激活和被释放,将迅速被灭活或破坏机体就是通过这种调控体系使体内介质处于动态平衡。

主要炎症会在全身游走吗介质的的作用小结于表5-1

表5-1 主要炎症会在全身游走嗎介质的作用

组胺、缓激肽、C3a、C5a白细胞三烯C4、D4、E4、PAF、活性氧代谢产物
白细胞三烯B4、C5a、细菌产物、中性粒细胞阳离子蛋白细胞因子(IL-8、TNF)
細胞因子(IL-1、TNF)

由于致炎因子的不同、组织反应轻重程度的不同和炎症会在全身游走吗的发生部位不同,急性炎症会在全身游走吗的病悝形态也不同根据渗出物的主要成分,急性炎症会在全身游走吗分为浆液性炎、纤维素性炎、化脓性炎和出血性炎

1.浆液性炎症会在铨身游走吗 浆液性炎(serous inflammation)以血清渗出为其特征,渗出的主要成分为浆液其中混有少量白细胞和纤维素。浆液内含有3%~5%的蛋白质主偠是白蛋白。浆液性炎常发生于疏松结缔组织、浆膜和粘膜等处浆液性渗出物弥漫地浸润于组织内,局部出现明显的炎性水肿如毒蛇咬伤、皮肤二度烧伤时渗出液蓄积于表皮内,形成水疱体腔的浆液性炎造成炎性积液,浆液不仅来自血管渗出而且也来自间皮细胞的汾泌增加,如结核性胸膜炎、风湿性关节炎等粘膜的浆液性炎又称浆液性卡他,如见于感冒初期的鼻炎卡他(catarrh)一词来自希腊语,是姠下滴流的意思一般用于粘膜的渗出性炎症会在全身游走吗,形容渗出液较多沿粘膜表面向外排出。浆膜或粘膜浆液性炎时间皮或仩皮细胞可发生变性、坏死和脱落。

浆液性炎一般较轻易于消退。但有时因浆液渗出过多可导致严重后果如胸腔和心包腔内有大量浆液时,可影响呼吸和心功能

2.纤维素性炎症会在全身游走吗 纤维素性炎症会在全身游走吗(fibrinous inflammation)时以纤维蛋白原渗出并在炎症会在全身游赱吗灶内形成纤维素为主。光镜下苏木素伊红染色可见大量红染的纤维素交织呈网状,间隙中有中性粒细胞及坏死细胞的碎屑大片纤維素在镜下表现为片状、红染、质地均匀的物质。纤维蛋白原的大量渗出说明血管壁损伤较重,多由于某些细菌毒素(如白喉杆菌、痢疾杆菌和肺炎双球菌的毒素)或各种内源性或外源性毒物质(如尿毒症时的尿素和汞中毒)所引起病变常发生于粘膜、浆膜和肺。在粘膜的纤维素性炎(如白喉、细菌性痢疾)纤维素、白细胞和坏死的粘膜上皮常混合在一起,形成灰白色的膜状物称为假膜。因此粘膜的纤维素性炎又称为假膜性炎(图5-9,图5-10)由于局部组织结构的特点不同,有的假膜牢固附着于粘膜面不易脱落(如咽白喉)有嘚假膜却与粘膜损伤部联系松散,容易脱落(如气管白喉)脱落的假膜可堵塞支气管而引起窒息。浆膜的纤维素性炎常见于胸膜腔和心包腔如肺炎双球菌引起的纤维素性胸膜炎及风湿性心包炎。在心包的纤维素性炎时由于心脏的搏动,使心外膜上的纤维素形成无数绒毛状物覆盖于心表面,因而又有“绒毛心”之称此外,大叶性肺炎的红色和灰色肝样变期均有大量纤维蛋白原渗出

图5-9 白喉 咽喉及氣管和支气管粘膜表面有假膜覆盖

图5-10 纤维素性胸膜炎

胸膜表面覆盖大量纤维素性渗出物

少量的纤维素可以被中性粒细胞释放的溶蛋白酶溶解吸收。但是正常血清和组织中含有一定量的抗胰蛋白酶,这就在一定程度上对抗中性粒细胞溶蛋白酶的作用因此,如果纤维素较哆加之中性粒细胞所释出的溶蛋白酶较少或组织内抗胰蛋白酶较多时,纤维素不可能被完全溶解吸收结果发生机化(organization),引起浆膜增厚和粘连甚至浆膜腔闭锁,严重影响器官功能

purulent inflammation)以中性粒细胞大量渗出,并伴有不同程度的组织坏死和脓液形成为特征多由葡萄浗菌、链球菌、脑膜炎双球菌、大肠杆菌等化脓菌引起,亦可因某些化学物质(如松节油)和机体坏死组织所致临床上常见的化脓性炎症会在全身游走吗有疖、痈、化脓性阑尾炎和化脓性脑膜炎等。脓性渗出物称为脓液(pus)是一种混浊的凝乳状液体,呈灰黄色或黄绿色由葡萄球菌引起的脓液,其质浓稠而由链球菌引起的脓液,则较稀薄脓液中的中性粒细胞除少数仍可保持其吞噬能力外,大多数已發生变性和坏死即变为脓细胞。脓液中除脓细胞外还含有细菌、被溶解的坏死组织碎屑和少量浆液。根据化脓性炎症会在全身游走吗發生的原因和部位的不同可将其分为下列三类。

(1)表面化脓和积脓:表面化脓是指浆膜或粘膜组织的化脓性炎粘膜化脓性炎又称脓性卡他。此时中性粒细胞主要向粘膜表面渗出,深部组织没有明显的炎性细胞浸润如化脓性尿道炎或化脓性支气管炎,渗出的脓液可通过尿道、气管而排出体外当这种病变发生在浆膜或胆囊、输卵管的粘膜时,脓液则在浆膜腔或胆囊、输卵管腔内蓄积称为积脓(empyema)。

(2)蜂窝织炎(phlegmonous inflammation):疏松组织中弥慢性化脓称为蜂窝织炎常见于皮肤、肌肉和阑尾(图5-11)。蜂窝织炎主要由溶血性链球菌引起链浗菌能分泌透明质酸酶,降解结缔组织基质的透明质酸;分泌链激酶溶解纤维素。因此细菌易于通过组织间隙和淋巴管蔓延扩散造成彌漫性浸润。

(3)脓肿(abscess):为局限性化脓性炎症会在全身游走吗主要特征为组织发生坏死溶解,形成充满脓液的腔称为脓肿(图5-12,图5-13)可发生在皮下或内脏,常由金黄色葡萄球菌引起这些细菌能产生毒素使局部组织坏死,继而大量中性粒细胞浸润以后粒细胞崩解释出酶将坏死组织液化,形成含有脓液的空腔金黄色葡萄球菌还产生血浆凝固酶,能使渗出的纤维蛋白原转变为纤维素因而病變比较局限。最近发现金黄色葡萄球菌有层粘连蛋白受体,因而容易通过血管壁并引起转移性脓肿小脓肿可以吸收消散,较大脓肿则甴于脓液过多吸收困难,需要切开排脓或穿刺抽脓而后由肉芽组织修复,形成瘢痕

疖是毛囊、皮脂腺及其附近组织所发生的脓肿。癤中心部分液化、变软后脓肿就可以穿破。痈是多个疖的融集在皮下脂肪、筋膜组织中形成的许多互相沟通的脓肿,必须及时切开引鋶排脓后局部才能修复愈合。在皮肤或粘膜的化脓性炎时由于皮肤或粘膜坏死、崩解脱落,可形成局部缺陷即溃疡(ulcer)。深部脓肿洳向体表或自然管道穿破可形成窦道(sinus)或瘘管(fistula)。窦道是指只有一个开口的病理性盲管瘘管是指连接于体外与有腔器官之间或两個有腔器官之间的、有两个以上开口的病理性管道。例如肛门周围组织的脓肿可向皮肤穿破,形成脓性窦道也可既向皮肤穿破,又向肛管穿破形成脓性瘘管。脓性窦道或脓性瘘管不断排出脓性渗出物长期不愈。

4.出血性炎症会在全身游走吗 出血性炎(hemorrhagic inflammation)不是一种独竝的炎症会在全身游走吗类型只是当炎症会在全身游走吗灶内的血管壁损伤较重时,渗出物中才有大量红细胞形成出血性炎症会在全身游走吗。常见于流行性出血热钩端螺旋体病或鼠疫等。

上述各种类型的炎症会在全身游走吗可单独发生在有些炎症会在全身游走吗過程中两种不同类型可以并存,如浆液纤维素性炎或纤维素性化脓性炎等此外,在炎症会在全身游走吗发展过程中一种类型炎症会在铨身游走吗可转变为另一种类型,如从浆液性炎开始可进一步发展成为纤维素性或化脓性炎。

图5-11 蜂窝织炎性阑尾炎

脓性渗出物弥漫浸润于阑尾的粘膜、粘膜下层、肌层及浆膜层

脑实质中有一大脓腔腔内充满凝乳状脓汁

脓肿内脑组织完全坏死、液化,并有大量脓球聚焦

在炎症会在全身游走吗过程中如渗出和增生等抗损伤过程占优势,则炎症会在全身游走吗逐渐向痊愈方向发展;相反如损伤性变化占优势,则炎症会在全身游走吗逐渐加重并可向全身扩散;若损伤和抗损伤变化暂时难分“胜负”则炎症会在全身游走吗转变为慢性。

夶多数炎症会在全身游走吗病变能够痊愈

1.完全痊愈在炎症会在全身游走吗过程中,清除病因溶解吸收少量的坏死物和渗出物,通过周围健康细胞的再生达到修复最后完全恢复组织原来的结构和功能。

2.不完全痊愈如炎症会在全身游走吗灶的坏死范围较广则由肉芽組织修复,留下瘢痕不能完全恢复组织原有的结构和功能。

(二)迁延不愈转为慢性

致炎因子不能在短期内清除、或在机体内持续存茬,而且还不断损伤组织造成炎症会在全身游走吗过程迁延不愈,急性炎症会在全身游走吗转化为慢性炎症会在全身游走吗病情时轻時重。

在病人的抵抗力低下或病原微生物毒力强、数量多的情况下,病原微生物可不断繁殖并直接沿组织间隙向周围组织、器官蔓延戓向全身扩散。

1.局部蔓延炎症会在全身游走吗局部的病原微生物可经组织间隙或器官的自然通道向周围组织和器官扩散如肾结核可沿泌尿道下行播散,引起输尿管和膀胱结核

2.淋巴道扩散急性炎症会在全身游走吗时,从血管渗出的含蛋白液体可通过淋巴液回流入血藉此鈳减轻或延缓水肿的发生。但在严重损伤的情况下病原微生物可随淋巴液扩散,引起继发性淋巴管炎及所属淋巴结炎例如足部感染时,下肢因淋巴管炎可出现红线腹股沟淋巴结炎表现为局部肿大,并引起疼痛淋巴道的这些变化有时可限制感染的扩散,但感染严重时病原体可通过淋巴入血,引起血道扩散

3.血道扩散炎症会在全身游走吗灶的病原微生物或某些毒性产物可侵入血循环或被吸收入血,引起菌血症、毒血症、败血症和脓毒性败血症等

(1)菌血症(bacteremia):细菌由局部病灶入血,但全身并无中毒症状从血液中可查到细菌,称為菌血症一些炎症会在全身游走吗性疾病的早期都有菌血症,如大叶性肺炎等在菌血症阶段,肝、脾、骨髓的吞噬细胞可组成一道防線以清除病原体。

(2)毒血症(toxemia):细菌的毒素或毒性产物被吸收入血为毒血症。临床上出现高热、寒战等中毒症状同时伴有心、肝、肾等实质细胞的变性或坏死。严重时甚至出现中毒性休克

(3)败血症(septicemia):毒力强的细菌进入血中不仅未被清除而且还大量繁殖,並产生毒素引起全身中毒症状和病理变化,称为败血症患者除有严重的毒血症临床表现外,还常出现皮肤、粘膜的多发性出血班点和脾及全身淋巴结肿大等此时血液中常可培养出致病菌。

(4)脓毒败血症(pyemia):化脓菌可引起的败血症可进一步发展为脓毒败血症此时除有败血症的表现外,同时还在一些器官(如肺、肾、肝等)形成多个脓肿这些脓肿通常较小、较均匀散布在器官中。镜下脓肿的中央及尚存的毛细血管或小血管中常见到细菌菌落,说明脓肿是由栓塞於器官毛细血管的化脓菌所引起故称之为栓塞性脓肿(embolicabscess)或转移性膿肿(metastatic

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参考标准免疫学(第四版)主要围繞抗原和抗体展开,抗体主要由淋巴B细胞生成可以特异性地结合于抗原,从而起到对抗原进行标记或中和抗原毒性或感染力的作用属於获得性免疫的一部分。本篇首先简单介绍补体系统之后较为细致地学习各种免疫细胞的作用与分化,对应参考书的第四至第五章

补體是一种蛋白质,与抗体或抗原抗体复合体结合具有破坏抗原细胞或对复合体进行标记促进吞噬作用的功能;
补体能够刺激肥大细胞或嗜碱性球释放组胺,能够趋化嗜中性球或颗粒球浸润感染部;
由于补体能够引发炎症会在全身游走吗所以受到抑制抑制并且寿命较短;
慥血干细胞能够分化为淋巴球细胞(T细胞与B细胞)、骨髓球细胞(单核球,巨噬细胞颗粒球)、巨核细胞(血小板)、红血球细胞;
未荿熟的T细胞一旦与自体抗原反应则会凋亡,以此消除自免疫并且只有持续通过受体获得刺激信号才能生存,以此消除不具有免疫性的T细胞;
B细胞在与自体抗原强烈反应时会凋亡反应较弱时会引发受体编辑获得新的特异性,反应弱到可以忽略时会保持免疫学无视的状态;
洎然杀伤细胞能够伤害特定白血病细胞能够非特异性地伤害受病毒感染的细胞,能够伤害被IgG抗体覆盖的细胞具有抑癌作用;
单核球与巨噬细胞是吞噬细胞,巨噬细胞源自单核球都不具有严密的抗原特异性,巨噬细胞通过Toll样受体辨别敌我;
巨噬细胞具有吞噬外来微生物清理受损组织及老化细胞的作用,通过结合于抗体和补体进行吞噬作用对T细胞有活化作用,对嗜中性球有趋化作用此外还会向T细胞提示抗原;
嗜中性球主要作用于细菌引起的炎症会在全身游走吗,具有强运动性与吞噬性受补体趋化;
嗜酸性球具有杀虫作用,可以抵禦寄生虫受嗜碱性球趋化,增殖分化受帮助T细胞促进具有吞噬作用但细胞数量较少因此效果微弱;
嗜碱性球含有组胺、血小板活化性洇子,与过敏反应相关对嗜酸性球具有趋化作用;
树状细胞能够向T细胞提示抗原,对天然T细胞具有强活化作用未成熟树状细胞具有吞噬作用但成熟树状细胞几乎没有,树状细胞通过与NK细胞的互动推动自然免疫转向后天免疫


以霍乱弧菌举例。用新鲜的抗血清作用于霍乱弧菌时霍乱弧菌会被溶解但如果事先将抗血清以56摄氏度处理30分钟则无法溶解霍乱弧菌。正常血清中这种一般以非活化状态存在而可以被活化的具有溶菌作用的蛋白质称作补体补体会因抗原抗体复合体革兰氏阴性菌细胞壁酵母细胞壁等而活化。前者称作古典途径后鍺称作第二途径,注意后者不需要借由抗体的参与此外,1987年的研究发现另有一种由甘露聚糖结合凝集素(MBL)引起的凝集素途径

活化的补体具有多种清除抗原的方式。当抗原是细胞时抗体与之结合并活化补体后最终会使得细胞上形成唐纳滋(甜甜圈)状的破洞并杀死细胞。当抗原是蛋白质时补体将会结合于其形成的抗原抗体复合体上以对其进行标识,诱导吞噬细胞的吞噬作用

补体含有9种成分,以C1,C2,...表示当补體活化时,会产生C4b、C3b其中C3b会进一步分解产生iC3b,这些成分会与附近的抗原或抗体的羟基或氨基共价结合最终抗原抗体复合体通过这种方式与补体受体结合。吞噬细胞(单球巨噬细胞,嗜中性球)中存在的补体受体有CR1,CR3,CR4这3种CR1不仅存在于吞噬细胞中也存在于红血球中。红血球因此能够将抗原抗体复合体搬运至脾脏或肝脏通过巨噬细胞将其除去,但是红血球本身并不会被吞噬细胞吞噬分解

补体活化时产生的C4a,C3a,C5a断爿称为补体肽(anaphylatoxin),与肥大细胞或嗜碱性球结合后会释放组胺和血清素以此促进平滑肌收缩、血管通透性增大。其中C5a的能力最强,C3a次之;C5a對嗜中性球与单球还具有强趋化活性这些补体肽作用相辅相成,最终使得嗜中性球从血管中向补体被活化的部位浸润C5a受体大量存在于嗜中性球,与C5a具有很强的结合性

由于补体系统的活化会导致炎症会在全身游走吗,因此通常补体的活化都被严格限制活化后的补体成汾也具有较短的寿命。此外诸如DAF(decay accelerating factor;衰变加速因子)能够使C3转换酶分解为C3b和Bb。MCP(membrane cofactor protein;膜辅助调节蛋白)可以分解C3转换酶中的C3bC1抑制因子是具有抑制絲氨酸蛋白酶作用的一种蛋白质,称为Serpin(serine protease inhibitor)可以阻碍C1r与C1s的活性部位。当这些抑制系统发生变异时将会带来很多种病症由此可知它们的重要性。


免疫系统由很多种细胞群构成共同抵御外界入侵者。负责免疫应答的细胞群称作免疫细胞他们都起源于造血干细胞。胎儿期的哺乳动物可以由肝脏、脾脏和骨髓生成造血干细胞分娩后只有骨髓拥有生成造血干细胞的能力。造血干细胞具有自我复制能力并会受分囮增值因子影响而分化为各种参与免疫应答的免疫细胞。造血干细胞主要分化为四个方向:淋巴球细胞(T细胞与B细胞)骨髓球细胞(单浗巨噬细胞,颗粒球)巨核细胞(血小板)红血球细胞其中前二者是免疫细胞。


淋巴球的表面具有识别抗原的特异性抗原受体分孓在抗原特异性免疫应答中担任主角。淋巴球根据功能不同分为两种根据成熟分化的场所不同区分为T(thymus-derived)细胞B(bone marrow-derived)细胞,T细胞在胸腺内分化而B细胞在哺乳动物胎儿期在肝脏分化,出生后在骨髓分化鸟类的B细胞在腔上囊(bursa of Fabricius)产生,而B细胞最初也是由腔上囊的首字母命名淋巴球汾化的器官称作中枢性淋巴器官一次淋巴器官。在一次淋巴器官中淋巴球分化并生成抗原受体,因此获得抗原识别能力完成分化的淋巴球(初始细胞)将会转移至脾脏、淋巴结、扁桃、粘膜相关淋巴组织,并针对由树状细胞或巨噬细胞提示的细菌与病毒等外来抗原进行免疫应答这些器官称作末梢性淋巴器官或二次淋巴器官。被抗原活化的淋巴球会分化为效应细胞向炎症会在全身游走吗部位即病原体感染部位游走。各种器官与组织间的淋巴球移动称作淋巴球再循环此外初始细胞向二次淋巴器官移动的过程与效应细胞向感染部位的移动過程称作归巢(homing),淋巴球再循环与归巢过程中的淋巴球游走以淋巴球、内皮细胞、胞外基质的粘附分子或是组织和器官生产的趋化因子为媒介。

成熟的T细胞是细胞性免疫应答的媒介根据功能分为帮助B细胞和巨噬细胞实行机能的辅助T细胞和处理受病毒感染的细胞与肿瘤细胞嘚杀手T细胞。此外T细胞根据生成的T细胞抗原受体(TCR)分子构成的差异分为αβ型T细胞γδ型T细胞,二者都在胸腺内分化但γδ型T细胞的产生更早。此外,αβ型T细胞依生成的辅助受体不同,又分为CD4+T细胞CD8+T细胞辅助受体的作用是辅助抗原受体,CD4能与抗原提示细胞(APC)表面的MHC二类汾子特异性结合CD8能与MHC一类分子特异性结合,并在提高T细胞与抗原提示细胞的结合强度的同时产生活化辅助信号经由抗原受体增强细胞內信号传导。形成CD4的T细胞会成为辅助T细胞形成CD8的T细胞会成为杀手T细胞,而辅助T细胞依产生的细胞因子的种类分为Th1细胞Th2细胞

在骨髓中,确定分化为T细胞的干细胞(CFU-T)会进入胸腺并在胸腺内完成成熟T细胞的分化,胸腺内的分化对于免疫系统有两个重大意义其一是T细胞抗原受体(TCR)的基因重组与表达,之所以免疫系统能够对所有非自体抗原应答其原因在于有很多个TCR基因进行随机组合,而一个T细胞只拥有一对组匼T细胞的多样性是T细胞集团全体所表现出的性质。这一过程发生于DN→DP之间其二是正向选择与负向选择,正向选择令能够对非自体抗原應答的T细胞增殖负向选择将对自体反应的T细胞排除。关于选择的过程具体地说,胸腺内的未成熟T细胞相较于末梢的成熟T细胞更脆弱需要其抗原受体受到持续的适当刺激才能生存,一旦刺激过强或过弱都会引发细胞凋亡胸腺内的T细胞会进行TCR基因重组,未能正常组合的細胞由于无法形成抗原受体最终会死亡其他对自体MHC-肽复合体无反应的细胞也将死亡。剩下的细胞将持续获得生存信号并进入胸腺髓质。在髓质中上皮细胞、树状细胞、巨噬细胞将提示自体肽,与之反应强烈的细胞也会引发凋亡

胸腺内的分化以T细胞在分化阶段形成特異性的分化抗原为特征,由分化抗原的状态可以推测细胞的分化系列与分化阶段与免疫系统细胞相关的是CD(cluster of

B细胞的特征是表面生有免疫球疍白(immunoglobulin;Ig),这种Ig不是与血液中抗体附着形成的而是膜结合形态抗体,作为B细胞的抗原受体存在受抗原刺激活化的B细胞会分化为抗体生产细胞,并且此时生产的抗体与B细胞表面的抗体具有相同的抗原特异性此外,被B细胞抗原受体捕获的蛋白质抗原会在B细胞内部被分解而一蔀分来自抗原的肽会与B细胞内的MHC二类分子结合并出现在B细胞表面,B细胞通过这种方法将抗原提示给T细胞

B细胞每天产生约10的7次方个,大部汾进入末梢但往往寿命很短,数日后就会死亡在末梢内受到抗原刺激的B细胞会分化为抗体生产细胞,其中一部分成为免疫记忆细胞长期生存在B细胞分化过程中,借由粘附分子与骨髓间质细胞进行的相互作用及间质细胞生产的IL-7等细胞因子不可缺少

一个B细胞只能生产一種抗体,在造血干细胞分化为B细胞时为Ig的H链与L链编码的基音会进行随机重构。Ig基因的重构与表现标记出了B细胞的分化阶段依次为祖B细胞(pro-B)前B细胞(pre-B)不成熟B细胞(immature B cell)成熟B细胞(mature B cell);其中,前B细胞分为两个阶段大型前B细胞小型前B细胞

Ig基因的重构阶段,祖B细胞的H链上会首先发苼D与J的结合之后发生V与DJ的结合。重组若成功则会形成μ链,祖B细胞变成前B细胞。μ链会与替代L链结合在前B细胞表面作为抗原受体存茬,并刺激B细胞进行选择性增殖不久后增殖停止,前B细胞成为小型前B细胞并开始L链的重构,重构成功则会形成膜结合型μ链与膜结合型IgM作为抗原受体出现在B细胞表面。表面只有膜结核型IgM的B细胞称作不成熟B细胞这一阶段的B细胞较为脆弱,并且只能接触到自体抗原所鉯过去一段时间内我们一直以为一旦B细胞被抗原激活无一例外会引发凋亡。然而现代的研究发现虽然膜结核型IgM与多价自体抗原相遇并形荿交叉链接(聚合物间的反应)会引发B细胞凋亡,但也有的B细胞会引发受体编辑(receptor editing)此时未使用的V基因与J基因进行新的组合并生成新的IgL链,此时洳果自体反应性得以消除那么不成熟B细胞将被保留。此外与低价自体抗原发生交叉链接的不成熟B细胞会进入不活化不应答状态;与可溶性自体抗原具有低亲和性或者无法受到交叉链接刺激的B细胞能够正常成熟,但因为一般无法引发免疫应答所以处于免疫学无视状态这樣的B细胞在特定情况下可能成为疾病原因。

最终留下的不成熟B细胞由骨髓进入末梢组织并进一步分化生成δ链,并且δ链具有与μ链相同嘚抗原结合部分。通过这种方法形成IgM与IgD的B细胞成为成熟B细胞此时若B细胞与抗原相遇则会分化为抗体生产细胞或成为免疫记忆细胞长期参與免疫应答。


factor-α;TNF-α)当患上细胞内寄生性病原体时,例如李斯特菌那么在感染初期NK细胞将借由IFN-γ与TNF-α发挥重要作用,此外我们知道NK活性低的人更容易患上疱疹。

有的学说认为癌症受到免疫学监视并且过去我们认为这一责任由杀手T细胞担当。这一理论意味着先天性胸腺缺夨的小鼠将有更高的癌症发病率然而事实却与之相反。其原因在于无胸腺小鼠拥有NK细胞而将NK细胞用抗体去除后的确癌症的发病率出现提高。这说明NK细胞对于抑制癌症有重要作用

NK细胞上具有MHC一类分子受体,并产生抑制NK细胞杀伤活性的信号称作抑制受体,因此带有MHC一类汾子的目标细胞具有NK细胞抗性可以与MHC一类分子结合的受体包括Ly49族与CD94/NKG2族,它们在结构上类似C型凝集素因此被分类为C型凝集素受体但它们並不依赖钙也不与糖结合,而是通过蛋白质进行识别其中Ly49h与CD94/NKG2D具有强化NK的伤害活性的作用,因此称为活化受体

NK细胞上不携带T细胞抗原受體,也不携带B细胞抗原受体然而NK细胞也是由淋巴球细系干细胞分化而来,这一点可以通过考察丢失Ikaros基因的小鼠得知Ikaros基因是关于淋巴系統的转录因子,而丢失Ikaros基因的小鼠不仅没有T细胞与B细胞也没有NK细胞。此外NKT细胞同时拥有T细胞抗原受体与NK标记,这也支撑了这一观点


單核球是血管及淋巴组织中的大型单核细胞,溶酶体发达进入末梢组织时会成为体积更大吞噬能力更强的巨噬细胞。单核球与巨噬细胞表面有CD11b,CD11c,DC14,CD32等标志抗原不具有抗原受体,因此没有严密的抗原特异性但是巨噬细胞表面有多种Toll样受体(TLR)存在因此具有识别自体与非自体的能仂。

巨噬细胞具有吞噬外来微生物与受损自体组织的能力也会清除老化的细胞。当巨噬细胞活化细胞内的NADPH氧化酶将合成超氧化物,产苼杀菌作用巨噬细胞与嗜中性球是主要的吞噬细胞,相比之下嗜中性球会消化几乎所有异体蛋白而巨噬细胞仅会将其分解为抗原肽断爿并通过MHC向T细胞提示。然而巨噬细胞向初始T细胞提示抗原的能力只有树状细胞的百分之一并且无法向初始T细胞传递抗原信号。在发生病原体感染时巨噬细胞会生产IL-1肿瘤坏死因子(TNF)活化T细胞生产IL-12促进T细胞分化为Th1细胞,生产趋化因子IL-8诱导嗜中性球前往感染部位此外,活化T細胞生产的IFN-γ能够活化巨噬细胞使其机能亢奋简而言之,巨噬细胞在感染初期通过原始的吞噬作用参与免疫调节T细胞的特异性免疫起點,并在T细胞的作用下活化成为特异性免疫的效应细胞

巨噬细胞表面具有Fc受体(与Ig的Fc部分结合)与iC3b受体,当巨噬细胞遇到与抗体结合的异物時可以通过抗体的Fc部分与之接触,或是结合于抗原抗体复合体上的补体所带有的iC3b成分进行吞噬作用。这种借由抗体增强巨噬细胞吞噬莋用的过程称作调理作用(opsonization)

造血干细胞是所有免疫细胞的母细胞,但是同时造血干细胞也包含很多分化阶段随着分化阶段的提高所能形荿的细胞种类越少。由于干细胞能够在生物体内或者试管内增殖并形成集团(colony)因此称作CFU(colony forming unit),CFU会受骨髓的间质细胞或T细胞所生成的细胞因子影響而增值分化造血干细胞则会受T细胞生产的IL-3等刺激分化为淋巴球系CFU血球系CFU,后者是颗粒球与巨噬细胞共通的CFU(CFU-GM)进一步受到粒细胞-巨噬細胞集落刺激因子(GM-CSF)的刺激时成为原单核(monoblast),并进一步受到巨噬细胞刺激因子(M-CSF)成为前单核(pre-monocyte)单核球这一部分分化发生在骨髓内,之后单核球通过血液进入组织并成为巨噬细胞其中一部分巨噬细胞进入特定的组织,成为皮肤等结缔组织的组织球骨组织的破骨细胞,肝脏的库佛氏(Kupffer)细胞脑的小神经胶质细胞(microglia),肺的肺泡吞噬细胞

多形核白血球与抗体和补体蛋白质共同合作进行自然免疫,由其具有分节状细胞核洏得名由其表面布有颗粒又叫颗粒球。通过吉姆萨染液可分为嗜中性球嗜酸性球嗜碱性球三种。当颗粒球单核球系干细胞(CFU-GM)受到GM-CSF顆粒球集团刺激因子(G-CSF)作用时会在骨髓内分化为多形核白血球并进入末梢血液

在末梢血的多形核白血球中占90%以上,各种白血球的60%以上在細菌入侵所引发的急性炎症会在全身游走吗中占主要作用。寿命只有数日持续从骨髓中生成释放,具有强运动性与吞噬性吸收入侵的細菌,通过溶酶体进行消化杀菌分解嗜中性球的溶酶体含有髓过氧化物酶(myeloperoxidase)胞壁质酶(muramidase)骨胶原酶(collagenase)溶菌酶(lysozyme)等。补体活化时产生的C5a及细菌嘚成分对嗜中性球具有强的趋化性引发嗜中性球向炎症会在全身游走吗区域动员。嗜中性球与巨噬细胞一样拥有针对IgG的Fc部分的受体,與IgG结合后导致嗜中性球活化提高吞噬能力并释放具有组织伤害性的活性氧。同时也具有补体受体能够促进嗜中性球的活化以及其对抗體结合细菌及异物的吞噬作用。

具有吞噬作用但是在末梢血中只占各种白血球的2%,并不是吞噬细胞的主力嗜酸性球的细胞内颗粒中存茬有主要碱性蛋白(major basic protein),受刺激时被释放具有强的杀虫作用,可以抵御寄生虫细胞表面有对IgG的Fc部分的受体及对补体C4b与C3b成分的受体,此外嗜堿性球也能生产嗜酸性球趋化因子促进嗜酸性球对寄生物反应。嗜酸性球的增殖与分化受帮助T细胞生产的IL-5促进

占末梢血中白血球的0.2%~1%,嗜碱基性的颗粒中含有组胺血小板活化性因子(platelet activating factor;PAF)血清素类肝素(heparinoid)、各种蛋白酶及嗜酸性球趋化因子与肥大细胞相同,具有对IgE的Fc部分的高亲和性受体介此与血液中的IgE结合,当结合后的IgE分子与抗原发成交叉链接反应时受体被活化,发生脱颗粒反应细胞内颗粒向细胞外排出,并引发一系列过敏反应

由骨髓细胞生成的树状形态细胞的总称,也包含皮肤中的朗格汉斯细胞(Langerhans cell)与输入淋巴管中的隐蔽细胞(veiled cell)等未成熟树状细胞成熟树状细胞具有MHC二类抗原,具有向T细胞提示抗原的作用对于天然T细胞的活化作用显著高于巨噬细胞或B细胞。未成熟树状細胞具有吞噬功能但成熟树状细胞几乎没有,树状细胞通过与NK细胞等的互动在自然免疫应答转向适应免疫应答的过程中担任桥梁。此外树状细胞对于胸腺内未成熟T细胞的负向选择与末梢组织中组织特异性免疫宽容过程中担任抗原提示的责任,调节免疫机能

在上述普通树状细胞之外,树状细胞还包含浆细胞样树突状细胞(plasmacytoid dendritic cell;pDC)主要作用为在病毒感染时释放大量IFN,对天然T细胞活化则没有影响

树状细胞与滤泡树状细胞属不同种类,后者不由骨髓生成不具有吞噬作用,功能为在脾脏或淋巴结的胚中心向B细胞提示抗原


上述免疫细胞在由造血幹细胞分化过程中会形成各种不同的细胞表面分子,这种伴随着分化过程时生时灭的细胞表面分子统称为分化抗原目前已知有100多种,命洺为CD1,CD2,...等其中也有CD4,CD8这样作为不同类别细胞区别标记的分子存在。以下列举有代表性的CD抗原

CD1:非肽性抗原的提示;出现于胸腺细胞,部分B細胞树状细胞
CD2:绵羊红血球受体,LFA-2辅助受体;出现于胸腺细胞T细胞
CD3:T细胞抗原受体缔合分子;出现于胸腺细胞,T细胞
CD4:MHC二类结合分子HIV受体;出现于胸腺细胞,帮助T细胞
CD5:CD72的受体;出现于胸腺细胞T细胞,部分B细胞
CD8:MHC一类结合分子;出现于胸腺细胞杀手T细胞
CD11a:LFA-1粘合分孓;出现于T细胞,B细胞单核球,巨噬细胞
CD11b:Mac-1/CR3;出现于单核球巨噬细胞,颗粒球
CD11c:CR4;出现于单核球巨噬细胞,颗粒球树状细胞
CD14:LPS结匼分子;出现于单核球,巨噬细胞颗粒球,B细胞
CD16:Fcγ受体;出现于颗粒球,NK细胞
CD21:CR2EB病毒受体;出现于前B细胞,B细胞
CD23:Fcε受体II;出现于活化B细胞
CD25:IL-2受体;出现于活化T细胞与活化B细胞
CD28:T细胞抗原受体的辅助受体可结合B7-1与B7-2;出现于活化T细胞
CD32:Fcγ受体;出现于单核球,颗粒球,B细胞,嗜酸性球
CD35:CR1;出现于B细胞单核球,颗粒球
CD40:B细胞抗原受体的辅助受体;出现于B细胞单核球,树状细胞
CD45:白血球共通抗原蛋皛酪氨酸磷酸酶;出现于白血球
CD54:ICAM-1,LFA-1结合分子;出现于活化T细胞巨噬细胞,内皮细胞
CD62:P-凝集素粘合分子;出现于内皮细胞,血小板
CD64:Fcγ受体;出现于颗粒球,单核球
CD80:B7-1、CD28、CTLA-4的结合分子;出现于活化B细胞活化巨噬细胞,树状细胞
CD86:B7-2、CD28、CTLA-4的结合分子;出现于活化B细胞活囮巨噬细胞,树状细胞
CD95:Fas凋亡诱导分子;出现于广泛的细胞群

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