吞噬细胞和吞噬细胞疾病

关于吞噬细胞和吞噬细胞疾病吞噬细胞第2页,共84页，2024年2月25日，星期天吞噬细胞phagocytes

单核巨噬细胞（系统）中性粒细胞Mononuclearphagocytesystemneutrophils

单核细胞巨噬细胞

monocyte

macrophage

小胶质细胞、库普弗细胞、破骨细胞第3页,共84页，2024年2月25日，星期天

末梢血中的单核细胞（monocytes）落户于组织之后成为巨噬细胞（macrophage），执行“清道夫”的功能----清除死亡细胞碎片和异物抗原，通常将单核细胞和巨噬细胞统称为单核巨噬细胞。在病原微生物入侵时，局部组织中的巨噬细胞被活化并吞噬，消灭“来犯之敌”。巨噬细胞还能够将所吞噬的外来抗原进行有效处理，将其中的抗原肽递呈给T淋巴细胞。第4页,共84页，2024年2月25日，星期天不同的组织中的巨噬细胞被冠以不同的名称:例如：肝脏中的巨噬细胞被称为枯否氏细胞；中枢神经中的称为小神经胶质细胞；肺中的为尘细胞……第5页,共84页，2024年2月25日，星期天巨噬细胞寿命长，达数月体大多形性胞浆富含溶酶体

MHC-I/II和多种粘附分子多种受体第6页,共84页，2024年2月25日，星期天吞噬过程1.趋化2.接触3.吞入吞噬形成吞噬体吞饮形成吞饮体4.杀灭与消化形成吞噬溶酶体杀死的病原体进一步由蛋白酶、核酸酶、酯酶等降解、消化，不能被消化的残渣排至吞噬细胞外。第7页,共84页，2024年2月25日，星期天吞噬作用是动物机体在细菌性感染中的一种重要防御机制，吞噬作用是多形核白细胞和单核或巨噬细胞等少数几种细胞的独特功能。吞饮作用是机体内所有细胞都有的正常功能。吞饮时，细胞膜发生折叠，包围黏附在细胞上的液滴或颗粒，形成空泡而向胞浆中移动。吞饮过程可能是细胞摄取营养物的一种手段。第8页,共84页，2024年2月25日，星期天第9页,共84页，2024年2月25日，星期天第10页,共84页，2024年2月25日，星期天1.巨噬细胞的表面受体

病原体突破上皮屏障进入宿主体组织后，首遇的天然免疫细胞因素是巨噬细胞，巨噬细胞除有Fc和补体受体外，尚有多种能直接与某些病原体结合的表面受体。第11页,共84页，2024年2月25日，星期天(1)甘露糖受体(mannosereceptor,MR):

存在于所有组织巨噬细胞上，血中单核细胞无，通过多糖识别区与病原体表面含甘露糖或岩藻糖结构相结合，随后吞入，MR在消除细菌、酵母菌和某些原虫中有重要作用。

第12页,共84页，2024年2月25日，星期天第13页,共84页，2024年2月25日，星期天(2)

Toll样受体(Toll-likereceptor,TLR):

因其胞外区与果蝇的Toll蛋白同源而得名，目前已发现有11种Toll样受体，存在与不同免疫细胞表面，不同TLR识别的配体不同：

●TLR4：革兰氏阴性菌脂多糖(LPS)，热休克蛋白(HSP)

●TLR2：脂蛋白，脂多肽，脂壁酸(LTA)，阿拉伯甘聚糖(LAM)及酵母多糖等

●TLR5：鞭毛蛋白

●TLR3：病毒复制的中间产物ds­RNA

●TLR9：细菌的CpG­DNA第14页,共84页，2024年2月25日，星期天（3）“清道夫”受体：识别衰老、损伤和变性的自身细胞所暴露出来的磷脂，也可识别LPS和磷壁酸等细菌壁成分，参与巨噬细胞对病原体的识别和对衰老细胞和凋亡细胞的清除。

第15页,共84页，2024年2月25日，星期天（4）调理受体：单核巨噬细胞通过起表面的IgGFc受体和补体受体，结合被IgG、补体包被的病原体，促进巨噬细胞的吞噬作用及调理作用。第16页,共84页，2024年2月25日，星期天（5）其他：CD14通过血清中LBP与细菌LPS结合，白细胞整合素CD11b/CD18（亦称CR3或Mac-1）能识别许多病原体组分。第17页,共84页，2024年2月25日，星期天受过刺激或免疫致敏过的巨噬细胞与定居的巨噬细胞不同。

活化后的巨噬细胞具有较强的促炎症和细胞毒能力，而静止巨噬细胞杀菌活性有限。2.巨噬细胞的活化

经典活化

II型活化第18页,共84页，2024年2月25日，星期天经典细胞的活化需要两个信号

第一是必需的细胞因子IFN-γ，它可以诱导巨噬细胞活化，但在只有IFN-γ而无第二信号的情况下，不能使巨噬细胞活化；第二个信号是肿瘤坏死因子（TNF）或TNF诱导剂。外源性的TNF可以作为第二信号，但在生理上第二信号通常是由Toll样受体的配体诱导巨噬细胞，自身产生内源性的TNF。第19页,共84页，2024年2月25日，星期天II型活化

与经典活化一样，II型活化也需两个信号。第一个是FcRs的配体，FcRs受体与配体的结合必须与细胞因子产生的刺激信号相偶联，这些刺激信号即是巨噬细胞II型活化所需的第二信号。第20页,共84页，2024年2月25日，星期天3.杀伤机制——氧依赖性和氧非依赖性（1）氧依赖性杀菌机制:需分子氧参加①ROIs(反应性氧中间物)系统②RNIs(反应性氮中间物)系统第21页,共84页，2024年2月25日，星期天①ROIs(反应性氧中间物)系统在巨噬作用激发下，通过呼吸爆发，激活细胞膜上的还原性辅酶I和还原性辅酶II，使分子氧活化，生成超氧阴离子、过氧化氢、单态氧等，组成具有杀菌作用的系统。这些物质具有很强的氧化作用和细胞毒作用，可有效杀伤病原微生物。第22页,共84页，2024年2月25日，星期天②RNIs(反应性氮中间物)系统巨噬细胞活化产生的诱导型一氧化氮合成酶，在还原型辅酶II和四氢生物蝶呤的作用下，催化L-精氨酸和氧分子生成胍氨酸和一氧化氮一氧化氮对细菌和肿瘤细胞具有毒性作用。第23页,共84页，2024年2月25日，星期天（2）非依氧杀菌机制:不需分子氧参加①酸性的作用杀菌、抑菌；为各种水解酶提供了最适作用条件②溶酶体酶和杀菌性蛋白的作用直接对细菌发挥杀伤、消化或分解作用第24页,共84页，2024年2月25日，星期天第25页,共84页，2024年2月25日，星期天4.吞噬作用的后果（1）完全吞噬病原体在吞噬溶酶体中被杀灭和消化，未消化的残渣被排出胞外。（2）不完全吞噬只被吞噬却不被杀死，对机体不利（3）组织损伤吞噬过程中释放的多种水解酶能造成邻近组织损伤和炎症反应

第26页,共84页，2024年2月25日，星期天第27页,共84页，2024年2月25日，星期天5.巨噬细胞的生物学功能

巨噬细胞参与非特异性免疫和特异性免疫。在非特异性免疫中，主要通过吞噬作用杀灭和清除病原体和异物，并介导炎症反应；在特异性免疫中，主要发挥免疫调节及抗原递呈功能。（1）吞噬和杀伤作用（2）介导炎症反应（3）免疫调节功能（4）加工和递呈抗原第28页,共84页，2024年2月25日，星期天巨噬细胞可经受体介导吞噬异物，杀伤和清除细菌、病毒及损伤、衰老的红细胞，故又有清道夫(scavenger)之称;

巨噬细胞也是细胞免疫的重要效应细胞，能有效杀伤胞内寄生菌和肿瘤细胞;

巨噬细胞在抗体存在下可发挥调理作用。（1）吞噬和杀伤作用

第29页,共84页，2024年2月25日，星期天巨噬细胞通过其表面PRR识别病原体表面的PAMP

当PRR与PAMP结合后，巨噬细胞膜在肌动蛋白细胞骨架的介导下发生变形运动，包绕病原体或病原体感染的靶细胞形成吞噬小体(phagosome)

吞噬小体再与胞浆中的溶酶体融合，形成吞噬溶酶体(phagolysosome)，进而将病原体或靶细胞消化，杀伤病原体。

第30页,共84页，2024年2月25日，星期天第31页,共84页，2024年2月25日，星期天（1）巨噬细胞吞噬溶酶体的低PH和低营养状态不利于病原体的生长。

（2）巨噬细胞产生毒性物质。

（3）巨噬细胞可产生微生物静态效应分子，抑制巨噬细胞内病原体的复制，但另一方面这种作用可以导致病原体潜伏性（隐性）感染。

第32页,共84页，2024年2月25日，星期天巨噬细胞是一类重要的炎症细胞，具有趋化作用，可定向转移至炎症部位集中，加强局部炎症反应，杀灭、清除炎症部位的病原体及异物等

巨噬细胞分泌IL-1（内源性致热源），作用于体温调节中枢，引起发热，进一步加强全身和局部的炎症。

作为炎症反应的中心效应细胞和调节细胞，巨噬细胞可分泌100种以上的活性物质，经一系列反应最终导致皮肤红斑、水肿、疼痛。

（2）介导炎症反应第33页,共84页，2024年2月25日，星期天在特异性免疫中，激活的巨噬细胞可分泌多种细胞因子，发挥免疫调节功能。

IL-1:激活血管内皮细胞，加强局部免疫应答及炎症反应，引起发热并促进IL-6的产生。

IL-8:趋化作用和激活中性粒细胞，增强效应细胞功能。

TNF-α:激活血管内皮细胞，增加血管通透性，导致补体和细胞进入组织及淋巴结。

IL-6:激活淋巴细胞，促进抗体产生引起发热。

TNF-γ:激活NK细胞和CTL,增强免疫应答。

IL-3、PGF2a、GM-CSF、G-CSF和M-CSF等因子。（3）免疫调节功能第34页,共84页，2024年2月25日，星期天

作为专职抗原递呈细胞。巨噬细胞能加工和递呈抗原，启动免疫应答。（4）加工和递呈抗原第35页,共84页，2024年2月25日，星期天6.巨噬细胞的异质性

不同的种群个体器官及组织的巨噬细胞具有异质性，相同个体组织器官的巨噬细胞也具有异质性。巨噬细胞高度异质性的存在赋予了非特异性免疫系统更大的适应性，能抵抗自然界多种的病原体感染，对多种炎症刺激剂发生应答。不同组织中巨噬细胞功能及表型的差异，可能决定了该部位免疫应答的类型，与某些免疫学因素导致的疾病的发生有关。第36页,共84页，2024年2月25日，星期天中性粒细胞寿命短体小圆形量大更新迅速胞质富含嗜天青颗粒和中性颗粒

MHC-I和粘附分子受体第37页,共84页，2024年2月25日，星期天第38页,共84页，2024年2月25日，星期天中性粒细胞具有活跃的变形运动和吞噬功能。当机体受到细菌等病原微生物侵犯时，中性粒细胞受细菌产物与感染组织释放的某些化学物质的趋化作用，能以变形运动穿出血管，聚集到细菌侵犯部位，吞噬细菌，形成吞噬体。第39页,共84页，2024年2月25日，星期天吞噬体与特殊颗粒及溶酶体融合，细菌即被颗粒内的各种水解酶、氧化酶、溶菌酶等杀死，并分解消化。机体受到某些细菌感染发生炎症时，除白细胞总数增加外，中性粒细胞的比例显著提高。这些细胞常在吞噬细菌后自身也坏死成为脓细胞。第40页,共84页，2024年2月25日，星期天第41页,共84页，2024年2月25日，星期天第42页,共84页，2024年2月25日，星期天第43页,共84页，2024年2月25日，星期天人体天网科学家在观察人体免疫系统对付细菌的过程中意外发现，在那些被人体灭菌勇士白血球杀死的细菌周围，经常会看到一些丝状物质。这些丝状物质相互缠绕，构成了网。这些网能够迅速把细菌黏在上面，随后密切配合人体白细胞里的其他物质，把被擒拿的细菌毒杀或者吞吃掉。更为奇特的是，这种由丝状体物质构成的网还能对人体内健康的细胞起到保护作用。第44页,共84页，2024年2月25日，星期天天网的秘密这些由丝状体物质编成的网，在发挥完杀敌和护体作用后，就自行化解，神秘地消失了。构成“天网”的丝状体物质，就是隐藏在中性粒细胞内部的DNA

人的不孕症问题很可能是由女性体内的中性粒细胞抛出的“天网”过密、过多导致的第45页,共84页，2024年2月25日，星期天吞噬细胞疾病第46页,共84页，2024年2月25日，星期天第47页,共84页，2024年2月25日，星期天

多为遗传性疾病。

CGD主要是伴性型染色体遗传性疾病，但也可以常染色体隐性方式遗传，Chédiak-Higashi综合征为常染色体隐性基因的遗传病。第48页,共84页，2024年2月25日，星期天一.吞噬细胞数量减少1.白细胞减少症：各种病因导致外周血白细胞计数成人<4.0×109/L2．中性粒细胞减少症：外周血中，中性粒细胞绝对数持续<1.5×109/L3．粒细胞缺乏（agranulocytosis）：当中性粒细胞严重减少<0.5×109/L第49页,共84页，2024年2月25日，星期天第50页,共84页，2024年2月25日，星期天1.粒细胞生成障碍：放射物质影响：X线，放射性核素接触达一定剂量后，全髓细胞均减少,粒细胞生存期正常化学毒物及细胞毒药物的影响：砷、苯等例如甲亢患者服他巴唑恶性肿瘤侵润骨髓：骨髓正常造血受抑制全身营养不良：骨髓营养不良，各种细胞生长均受影响家族遗传因素：遗传性粒细胞减少

（一）发病机制第51页,共84页，2024年2月25日，星期天氨基比林（半抗原）首次，使机体产生抗体白细胞蛋白质（全抗原）

再次氨基比林体内有抗自身白细胞抗体大量抗体吸附粒细胞表面使白细胞凝集、破坏例:药物引起粒细胞破坏示意图第52页,共84页，2024年2月25日，星期天2.粒细胞破坏或消耗过多粒细胞生存时间缩短,超过骨髓生成能力，分裂池各种细胞代偿性增加，贮存池耗竭严重败血症，慢性炎症

脾功能亢进药物过敏自身免疫性疾病第53页,共84页，2024年2月25日，星期天3.粒细胞分布紊乱

粒细胞转移至边缘池，附壁，循环池中少。第54页,共84页，2024年2月25日，星期天白细胞减少症：

1．不明原因者：起病缓慢，多数头晕、乏力、食欲减退，发热等

2．继发于其它疾病者：有原发病症状，另有口腔炎、中耳炎、气管炎等（二）

临床表现第55页,共84页，2024年2月25日，星期天粒细胞缺乏症：

为急危重症，处理不及时，不适当，有生命危险

起病急，畏寒、高热、头痛、乏力、口腔炎、咽喉炎、直肠肛门感染、肝脾大等

粒细胞绝对值500～1000/μl中度感染，<500/μl重度感染

大多由药物或化学毒物通过免疫反应引起第56页,共84页，2024年2月25日，星期天

吞噬功能缺陷病，包括慢性肉芽肿病和Chediak-Higashi综合征等。吞噬功能缺陷将导致机体对病原微生物的易感性增高，常发生各种化脓菌感染及条件致病菌的感染。原发性吞噬功能缺陷系指先天性或遗传性的内源性吞噬功能不全。

二.吞噬细胞的功能不足第57页,共84页，2024年2月25日，星期天1.慢性肉芽肿病慢性肉芽肿病（chronicgranulomatousdisease，CGD）是以皮肤、肺及淋巴结广泛肉芽肿性损害为特点的遗传性粒细胞杀菌功能缺陷病。多数病人为男性，X-连锁隐性遗传；少数为常染色体隐性遗传，两性均可发病。主要缺陷是宿主吞噬细胞系统产生的过氧化氢不足，不能杀灭过氧化氢酶阳性菌，致感染广泛播散。肉芽肿是对比化脓性感染的一种反应，常有色素性类脂组织细胞浸润和包绕。第58页,共84页，2024年2月25日，星期天当细菌等异物进入机体时最初的防御机制是非特异性免疫。在正常情况下吞噬细胞受到生理刺激(即吞噬作用)后，细胞内的还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶复合物可将电子从NADPH转移至分子氧,从而快速地产生超氧阴离子而发生“呼吸爆发”。由于CGD患儿存在着NADPH氧化酶的某些成分缺失或减少，不能有效地产生具有杀菌活性的超氧阴离子及其代谢产物，如过氧化氢、氢氧根离子和次氯酸等，从而吞噬细胞无法产生“呼吸爆发”。第59页,共84页，2024年2月25日，星期天临床表现：一般于幼年发病。特点是皮肤、肺和淋巴结反复发生感染。致病菌往往为过氧化氢酶产生菌，如金黄色葡萄球菌、沙雷氏菌、大肠埃希氏菌和假单胞菌，而引起化脓性淋巴腺炎、鼻炎、结膜炎、肺为和慢性皮炎，肝脓肿及骨髓炎也较常见。胃壁局限性肉芽肿可致胃窦狭窄。此外，尚可引起视网膜损害、慢性腹泻、肛周脓肿和脑脓肿等。病儿一般发育延迟。第60页,共84页，2024年2月25日，星期天CGDpatientwithskininfectionsduetoSerratiamarcescens第61页,共84页，2024年2月25日，星期天并发症

：反复发生感染。鼻炎。胃窦狭窄。慢性腹泻。病儿发育延迟。第62页,共84页，2024年2月25日，星期天2.白细胞粘附缺陷白细胞粘附缺陷（leukocyteadhesiondeficiency,LAD）者有细菌和真菌反复感染，伤口难愈。依赖于粘附作用的白细胞功能有异常，如粘附于内皮细胞、中性粒细胞聚集和趋化、吞噬、细胞毒作用等。第63页,共84页，2024年2月25日，星期天整合素β2(CDL8)亚单位为三种整合素即吞噬细胞相关抗原-1(Mac-1，CDL16)、淋巴细胞功能相关抗原-1(LFA-1，CDL1a)和p150，95分子(CDL1c)的共同组成部分。编码CDL8的基因ITBG2定位于21q22.3。ITBG2基因突变类型包括点突变、缺失、插入和拼接突变，均导致CDL8功能丧失，呈常染色体隐性遗传。（1）白细胞粘附缺陷Ⅰ型第64页,共84页，2024年2月25日，星期天第65页,共84页，2024年2月25日，星期天第66页,共84页，2024年2月25日，星期天CDL8表达于全部白细胞的表面，在白细胞定向移动和与血管内皮细胞黏附过程中具有重要作用。CDL8缺陷使白细胞不能穿过血管内皮细胞和向炎症部位移行，是导致LADI的原因。本病病理特点为各种组织炎症完全缺乏中性粒细胞，局部无脓性物产生，但肺部炎症反应正常。第67页,共84页，2024年2月25日，星期天主要为皮肤黏膜反复细菌性感染，特点为无痛性坏死，可形成溃疡，范围进行性扩大或导致全身性感染。新生儿因脐带感染而致脐带脱落延迟。最常见的病原菌为金黄色葡萄球菌和肠道革兰阴性菌，其次为真菌感染;病毒感染并不常见。感染部位无脓形成为本病的特点。重度缺陷病儿的CDL8分子表达不足正常人的1%，病情严重，常于婴幼儿期死于反复感染;中度缺陷者CDL8为正常人的2.5%～30%，病情较轻，表现为严重的牙龈炎和牙周炎，外伤或手术伤口经久不愈，可存活到成年期。第68页,共84页，2024年2月25日，星期天OmphalitisinLADIpatient第69页,共84页，2024年2月25日，星期天外周血中性粒细胞显著增高，感染时尤为明显，可高达正常人的5～20倍。T细胞和B细胞的增殖反应下降，血清免疫球蛋白水平在正常范围。中性粒细胞趋化功能减弱，ic3b-调理颗粒的结合和吞噬功能障碍，中性粒细胞介导的抗体依赖性细胞毒性效应缺失。采用流式细胞仪可分析外周血中性粒细胞CDL8阳性率。ITGB2基因分析可发现各种基因突变类型，从而明确诊断、进行产前诊断和发现疾病携带者。第70页,共84页，2024年2月25日，星期天岩藻糖代谢异常，使岩藻糖化的物质如选择素配体的SLeX抗原缺如，导致白细胞黏附功能障碍、生长和智能发育落后。中性粒细胞不能与很多自然的和人工的物体表面黏附，也不能与调理过的物体相互作用。岩藻糖代谢异常的机制尚不清楚，可能是常染色体隐性遗传。(2)白细胞粘附缺陷II型第71页,共84页，2024年2月25日，星期天第72页,共84页，2024年2月25日，星期天反复细菌性感染发生于生后不久，包括肺炎、牙周炎、中耳炎、局限性软组织炎和皮肤感染。感染部位无脓液形成为其特点。感染的严重程度不及LADⅠ，也无脐带脱落延迟。有严重智力发育迟缓，身材矮小，伴有特殊面容。第73页,共84页，2024年2月25日，星期天第74页,共84页，2024年2月25日，星期天先天性白细胞颗粒异常综合征又称契-东综合征，是Chediak、Higashi分别于1952年和1954年发现，故名Chediak-Higashi综合征。流行病学：1943年首次发现本病，1952年Chédiak和1954年Higashi做了进一步描写，并命名为Chédiak-Higashi综合征。1966年发现引起本病的突变基因CHS1。3.Chediak-Higashi综合征第75页,共84页，2024年2月25日，星期天先天性白细胞颗粒异常综合征属常染色体隐性遗传，是与家族有近亲婚配史一种原因不明的全身性疾病。本病患者的白细胞有多种缺陷，无论是活体外还是活体内都发现中性粒细胞的趋化性、黏着性、杀菌力有缺陷，变形能力减弱，缺少弹性硬蛋白酶，中性粒细胞、单核细胞、淋巴细胞、胃黏膜细胞、肾小管细胞、神经元、神经膜细胞(许旺细胞)、黑素细胞都含有巨溶酶体颗粒。中性粒细胞的环磷腺苷(cAMP)升高，而环磷鸟苷(cGMP)降低。第76页,共84页，2024年2月25日，星期天幼年发病，进行性加重，皮肤上有呈花斑状色素消失，甚至白化症，有时出现小而软的结节。自幼易发生皮肤、呼吸道化脓性感染，也有病毒及真菌感染而导致死亡。反复皮肤或全身性化脓性感染，病原菌常为金黄色葡萄球菌。进行性智力低下、惊厥、脑神经麻痹和进行性周围神经病健康搜索包括震颤、肌萎缩、无力、深腱反射减弱、步态不稳和足下垂。第77页,共84页，2024年2月25日，星期天第78页,共84页，2024年