免疫细胞家族成成员：中性粒细胞

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文/步步先生

中性粒细胞

干细胞者说

中性粒细胞(neutrophil)是在瑞氏(Wright)染色血涂片中，胞质淡红色，有许多弥散分布的细小的浅红或浅紫色的特有颗粒。胞核幼稚型的呈杆状或马蹄形，成熟的呈分叶状，三叶的较多见。中性粒细胞具趋化作用、吞噬作用和杀菌作用。

中性粒细胞来源于骨髓的造血干细胞，在骨髓中分化发育后，进入血液或组织。胞浆内含有大量既不嗜碱也不嗜酸的中性细颗粒。这些颗粒与细胞的吞噬和消化功能有关。成年人血液中中性粒细胞的数量约占白细胞总数的55%一70%，是天然免疫的重要组成成份。

中性粒细胞概述

虽然物理性屏障如皮肤可排除许多生物体，但这样的屏障不是不可渗透的，微生物经常侵入机体组织。这些侵入物必须要立即被攻击和破坏，一些是被抗菌肽或补体杀死，但多数是被细胞吞噬的。这种吞噬微生物细菌的过程叫噬菌作用，噬菌作用是整个炎症过程的中心。

机体的防御性细胞是在血液中发现的，在那它们叫白血球（白色的细胞）。哺乳动物的白血球来源于骨髓中的骨髓干细胞。所有不同类型的白血球均来源于骨髓干细胞，包括粒细胞、单核细胞和树突状细胞，并且在机体防御中均很重要。两种类型的白细胞可特异地杀死和吞噬侵入微生物，它们是中性粒细胞和巨噬细胞（巨噬细胞之前做过科普），起源于普通的骨髓干细胞，但看上去很不同并且有着不同的但补充性的作用。中性粒细胞可反应并快速吞噬侵入生物体，但维持这种吞噬作用的时间不长。而巨噬细胞有多种作用，可作为前哨细胞，但也能反复发生噬菌作用。今天我们科普中性粒细胞的组成及其在炎症反应和先天性免疫中的作用。

粒细胞

一些白细胞具有充满颗粒的细胞质，这种叫粒细胞。许多这种细胞有小叶构成的不规则的核子，因此描述为“分叶核”（相反单一圆核的是单核细胞）。根据颗粒内容物粒细胞分为三类。内含碱性染料如苏木精的细胞叫嗜碱性细胞，含酸性染料如伊红的是嗜酸性细胞，既不含碱性也不含酸性染料的是中性粒细胞。所有细胞在机体防御中均有重要作用。

中性粒细胞

主要的血液白细胞是多叶核中性粒细胞，另外也称为中性粒细胞。中性粒细胞是在骨髓形成（人每分钟大约形成8百万个），后迁移至血流中，大约12小时后进入组织，几天后死亡。食肉动物白细胞60～75％是中性粒细胞，而马仅大约50％，牛、绵羊、实验性啮齿动物仅20～30％。血液中有两个中性粒细胞储存（pool）：一个是循环的pool，另一个是毛细血管中隐藏的细胞pool。细菌感染过程中，循环的中性粒细胞数量会增加10倍，它们是从骨髓和隐藏pool中释放的。

细胞命运

中性粒细胞能量储存是有限并且不能再补充的，因此其从骨髓释放后为活性的，但很快会消耗，仅能承担有限的噬菌作用。中性粒细胞仅能存活几天，因此被认为是第一道防御线，会快速向侵入的生物体移动，迅速地破坏它们，但不能维持这种结果。第二道防御线是单核噬菌细胞系统。

主要表面标志物

中性粒细胞表面有多种抗原，目前已发现的有抗NA（CD16）、抗NBI(CD177)、抗CD11b/CD18和抗肌动蛋白抗体等多种。其中，以发现抗NA的抗体最多。CD16除表达在所有的外周血中性粒细胞（PMN）表面以外，还表达在NK细胞、小部分巨噬细胞和单核细胞表面，但在嗜酸性细胞、嗜碱性细胞、B细胞、血小板和其它单个核细胞表面无表达。

生物学功能

中性粒细胞具有活跃的趋化作用、变形运动和吞噬功能，起重要的防御作用。其吞噬对象以细菌为主，也吞噬异物。

一、参与非特异性免疫

1.抵抗微生物病原体

中性粒细胞在血液的非特异性细胞免疫系统中起着十分重要的作用，它处于机体抵御微生物病原体，特别是在化脓性细菌入侵的第一线，当炎症发生时，它们被趋化性物质吸引到炎症部位。由于它们是借糖酵解获得能量，因此在肿胀并血流不畅的缺氧情况下仍能够生存。由于中性粒细胞内含有大量溶酶体酶，因此能将吞噬入细胞内的细菌和组织碎片分解，这样，入侵的细菌被包围在一个局部并消灭，防止病原微生物在体内扩散。当中性粒细胞本身解体时，释出各溶酶体酶类能溶解周围组织而形成脓肿。

下图为中性粒细胞在组织中的起作用的过程。

2.调节血管口径和通透性

中性粒细胞的细胞膜能释放出花生四烯酸，再进一步生成一组旁分泌激素物质，如血栓素和前列腺素等，从而调节血管口径和通透性，还能引起炎症反应和疼痛，并影响血液凝固。

3.调理作用

中性粒细胞内含许多特有颗粒，颗粒中含有髓过氧化物酶、酸性磷酸酶、吞噬素、溶菌酶等。中性粒细胞膜上有趋化因子受体，受体与趋化因子结合，激活胞膜上的钙泵，细胞向前方伸出片足，使细胞移向产生趋化因子的部位。中性粒细胞的片足与产生趋化因子的异物接触后，接触处周围的胞质形成隆起即伪足，接触部位的细胞膜下凹，将异物包围，形成含有异物的吞噬体或吞噬泡。被吞噬的异物裹有抗体和补体时，与中性粒细胞膜上的相应受体结合，而加强了细胞对它的吞噬作用，称为调理作用。

4.杀死吞噬的细菌等异物

细胞随着吞噬作用的开始，导致细胞膜紊乱而引起呼吸爆发，细胞耗氧量增加，产生大量的过氧化物及超氧化物等细胞毒性效应分子，对寄生虫具有杀伤活性。中性粒细胞在杀死吞噬的细菌等异物后，本身也死亡，死亡的中性粒细胞称为脓细胞。其分解产物能吸引更多的中性粒细胞。

二、引起炎症反应并参与变态反应

　　除了在抗感染中起重要的防御作用外，中性粒细胞可引起感染部位的炎症反应并参与寄生虫感染引发的变态反应，从而引起免疫病理损害。抗体直接作用于组织或细胞上的抗原，从而导致细胞毒型变态反应损害；当抗原抗体比例适合而形成免疫复合物，不易被吞噬，沉积于毛细血管壁，激活补体，吸引中性粒细胞至局部。中性粒细胞吞噬之，吞噬过程中脱颗粒，释放出一系列溶酶体酶类，造成血管和周围组织的损伤。

关键词一粘附作用

中性粒细胞一般是局限在血流中的，因此如果它们要参与微生物侵害的组织防御，就必须要离开血流。正常组织中，中性粒细胞像其他的血细胞一样被血液所携带。在炎症组织它们必须要能结合血管壁，然后通过渗透出血管壁而离开。这样的迁移过程是通过血管内皮细胞和中性粒细胞的变化介导的。

当中性粒细胞沿内皮细胞表面运动时，粘附的第二阶段开始启动。一种叫血小板活化因子（PAF）的脂类由内皮细胞分泌，可激活运动着的中性粒细胞，结果中性粒细胞会表达蛋白CD11a/CD18，这种蛋白可紧密地结合到细胞间粘附分子。然后，中性粒细胞完全停止运动并且尽管有血流的冲击，它还是可牢固地粘附在血管壁上。

白细胞－内皮细胞粘附的第三阶段要花费几个小时，并且需要有细胞因子和趋化激素介导，进一步增强中性粒细胞的粘附，同时也会吸引更多的中性粒细胞。

中性粒细胞在粘附到血管壁后会迁移至组织，并且会挤入到内皮细胞和基底膜间，因为其是所有血液白细胞中运动性最强，因此是最先到达损伤组织的细胞。

关键词二噬菌作用

一旦中性粒细胞到达微生物侵犯和炎症反应部位，即可捕获和破坏外源粒子，通过噬菌作用消除侵入细菌。虽然这是连贯的过程，但噬菌作用也可分成不连续的阶段：活化，趋化，粘附，摄取和消化。

虽然中性粒细胞一直准备攻击和破坏侵入的生物体，在一些环境下，它们会变为活化的，这样当中性粒细胞接收到刺激信号时，会被引发衰退，呼吸爆发和释放弹力蛋白酶，防御素和氧化剂。释放的弹力蛋白酶可促进中性粒细胞的粘附，氧化剂可活化组织金属蛋白酶。

中性粒细胞的方向性迁移叫趋化性。细菌侵入和组织损伤的结果会产生许多不同的诱引剂。另外，侵入的细菌也会释放带有甲酰化蛋氨酸基团的肽，它对一些哺乳动物的中性粒细胞由相当的吸引力。

因为趋化激素从微生物侵入部位开始扩散，这样会形成浓度梯度。当中性粒细胞检测到这些分子时，就会朝向最高浓度处－原料资源缓慢移动。

当中性粒细胞朝趋化性源头缓慢移动时，首先会出现伪足，其后是细胞的主要部分。当中性粒细胞遇到细菌时，伪足会流动以围绕它。这样结合会出现一杯样伪足以包被粒子，细菌最后陷入细胞中，就好像细胞质吞没它一样，封闭在一叫吞噬体（phagosome）的空泡中，这种吞噬要部分依赖于细菌表面成分。

被摄取细菌的破坏有两种完全不同的过程。一种包含有有效氧化剂的产生－呼吸爆发，另一种包含了溶解酵素和细胞内颗粒产生的抗菌肽的释放。

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编辑：步步先生

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