03.05 人體的奇妙防線—單核-吞噬細胞系統

人體的奇妙防線—單核-吞噬細胞系統

人體內部存在一道奇妙的防線,即單核-吞噬細胞系統(mononuclear-phagocyte system,MPS),又稱網狀內皮系統。該系統具有吞噬病菌、異物的功能,是人體內具有吞噬功能的各種細胞的總稱。吞噬細胞又稱為“巨噬細胞”,來源於單核細胞。

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MPS由骨髓幹細胞衍生而來。包括前單核細胞,外周血中單核細胞及組織中的巨噬細胞。前單核細胞在單核誘生因子作用下發育成單核細胞,並不斷進人血流,在血液內僅存留數小時至數日,即移行至全身各組織器官內,發育成熟為E噬細胞。巨噬細胞可以在組織間隙中自由移動,成為遊動的巨噬細胞,或在組織中成為固定的巨噬細胞。其在不同的組織器官內有不同的名稱。

如果從血液移行到肝臟,就成為庫普弗細胞;進人結締組織或皮膚內,就叫組織細胞;進人神經系統,稱小膠質細胞; 進人脾臟、淋巴結則稱為遊走及固定巨噬細胞;進人肺內,稱為肺泡巨噬細胞;進人骨內,稱破骨細胞。雖然它們存在不同的部位,名稱也不同,但它們都有同一功能吞噬病菌和其他異物。病菌入侵到機體內,其本身含有的多糖類物質.能夠吸引吞噬細胞前去,這種現象叫做“趨化作用”。巨噬細胞對入侵機體的細菌、異物以及體內衰老、死亡的細胞和組織中的碎片進行吞噬、消化,以增強人體的防禦功能。

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吞噬細胞吞噬和消滅病菌有兩種辦法第一種是“陷阱”。當它們遇到病菌後,表面就立即下陷,病菌便會陷進去,這叫“胞飲”作用。第二種是“抓捕”,巨噬細胞發現病菌後,會伸出“偽足”,一次伸出多條偽足,把病菌牢牢抓住,並捲到體內。吞噬細胞把病菌捉到體內,釋放出一種致病菌死亡的酶,消化或殺死病菌,剩餘的殘渣又被吞噬細胞排出去,任務也就順利地完成了。

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簡單來說,巨噬細胞可將身體的非特異性免疫反應,轉換成特異性免疫反應。巨噬細胞是聯結第一道天然免疫防線和第二道特異性免疫防線的主角,也可以說巨噬細胞是開啟人體自身免疫反應的鑰匙。而巨噬細胞的角色可分以下幾方面:免疫防禦功能;免疫自穩功能;免疫監視功能;抗原呈遞作用;免疫調節功能;分泌功能及參與組織修復再生等。

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體內衰老和死亡的細胞可被單核-巨噬細胞吞噬、消化和清除,從而維持內環境的穩定以達到其免疫自穩功能。同時MPS細胞構成了機體抗腫瘤免疫的重要防線,可通過吞噬腫瘤細胞及產生TNF-a等發揮殺瘤作用

創傷修復是一個在時間和空間上受一定的細胞生物因子所調控的複雜生物學過程,其中巨噬細胞分泌的細胞因子在創傷修復中的活躍表達近年來已被中外學者所關注。

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在機體創傷修復過程中,巨噬細胞主要有兩方面的作用。其一,機體一旦受到創傷,巨噬細胞就能大量分泌多種生物活性物質以及多種酶類物質,其中生物活性物質又稱巨噬細胞源性生物因子,包括多肽轉換生長因子、白細胞介素、腫瘤壞死因子、 血小板衍生生長因子以及NO等;酶類物質主要包括膠原酶、彈性蛋白酶、纖溶酶原激活劑等;這些生物活性物質直接引導著機體修復的整個進程。其二,巨噬細胞作為炎症階段的主要吞噬細胞,負責清除機體損傷處組織和細胞的壞死碎片以及病原體等,這些物質對創傷癒合過程都有重要的調控作用。

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活體組織受損後,局部可發生出血、壞死,巨噬細胞吞噬組織間隙的血細胞和壞死組織後,吞噬物與胞質內的溶酶體融合,隨損傷時間的延長而逐漸降解,不能分解的物質則在胞質內形成殘留物。組織內出血時,從血管中溢出的紅細胞被巨噬細胞 攝人並由其溶酶體降解,使來自紅細胞的血紅蛋白的Fe3H與蛋白質合成電鏡下可見的鐵蛋白微粒。巨噬細胞破裂後,此色素也可見於細胞外。LaihoK報道,在人體損傷出血後21〜48h,皮膚和皮下出現噬鐵細胞,4〜8天后更多[55]。Betz P表明,含吞噬物的巨噬細胞如噬脂細胞、噬血紅蛋白細胞和噬鐵細胞最早在傷後2〜3天出現,損傷組織中出現吞噬細胞的時間有部位差別15S]。在人體內,腦和皮膚組織出現噬鐵細胞的時間是出血後15〜17h,而在肺部則出現在出血後30min左右。

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巨噬細胞遊走抑制因子(macrophage migration inhibitory factor, MIF)是集細 胞因子、生長因子、激素和酶特性於一身的多效能蛋白分子。MIF高度保守,在多種急慢性炎症性疾病中發揮多種免疫功能。其轉化生長因子(transforming growth factor-p,TGF-(3)是具有廣泛生物學效應的多肽細胞因子,參與細胞的增殖分化、代謝和內外間質的形成,在組織創傷、修復、炎症、骨質再生、腫瘤發生等病理生理過程中起重要作用;TGF-p還是一種極強的免疫調節劑,能抑制多種免疫反應,對單核巨噬細胞等炎性細胞具有極強的趨化性。TGF-(3能誘導中性粒細胞和巨噬細胞向創傷部位補充,促進成纖維細胞增殖和細胞基質的合成,並能促進表皮細胞的增殖。TGF-卩是再生上皮化的重要標誌,是皮膚基質和肉芽組織形成的重要且必不可少的條件,已證實它能影響癒合過程的各階段,能提供正常癒合的信號物質。此外,還促進成纖維細胞趨化,產生膠原和纖維連接蛋白,抑制膠原降解,促進纖維化發生。

人體的奇妙防線—單核-吞噬細胞系統

巨噬細胞能夠吞沒、破壞受損組織,有助於啟動康復過程。雖然它們在損傷位點發揮關鍵作用,但一旦任務完成,就需要儘快撤離,結束炎症反應,以促進再生過程。繼續存在的巨噬細胞不利於組織恢復。儘管研究人員對於啟動巨噬細胞的分子機制研究得比較透徹,但關於其退出損傷位點的過程還不甚瞭解。研究人員鑑別出清除外周神經損傷位點巨噬細胞的關鍵環節,對弄清脊髓損傷、中風和多發性硬化中相似的分子機制提供了重要線索。

人體的奇妙防線—單核-吞噬細胞系統

巨噬細胞也是一群組成複雜的細胞,它的活化牽涉複雜的步驟,它的作用與活化程度和它本身的狀態、活化的細胞激素種類及刺激本身都有關。

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