中性粒细胞生理与病理生理作用再认识
中性粒细胞生理与病理生理作用再认识
在19世纪后期,保罗·埃利希开始利用新发展的细胞染色技术来检测白细胞的亚群。埃利希对一类具有分叶细胞核并且对中性染料具有倾向性的细胞进行命名,就此揭开了中性粒细胞神秘的面纱[1]。在随后的百年间,虽然中性粒细胞的多种生物学功能被逐一发现,例如趋化[2]、凋亡[3]、吞噬[4]、活化、脱颗粒[5]、产生活性氧和中性粒细胞外诱捕网(neutrophil extracellular trap,NET)[6],但是大多数研究者认为短寿命中性粒细胞的作用仅限于在先天免疫反应中消除入侵的病原体。近10年来,随着研究的深入,中性粒细胞在免疫系统中发挥的作用才逐渐受到重视[7]。
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1 中性粒细胞概述
中性粒细胞是最早来源于骨髓的造血干细胞[8],在骨髓中逐渐分化为不具备增殖功能的多能祖细胞,随后又分化为粒细胞-单核细胞祖细胞(GMP)。在集落刺激因子的作用下,GMP转化为成髓细胞。成髓细胞随后又经历早幼粒、中幼粒、晚幼粒以及杆状核粒细胞等阶段,最后成为成熟的多形核粒细胞,成熟的多形核粒细胞就是中性粒细胞。成熟的中性粒细胞通过上调CXC趋化因子受体2(CXCR2)、下调CXCR4,从而促进成熟的中性粒细胞从骨髓释放到外周血中[9]。
人类中性粒细胞占循环白细胞的50%~70%,而小鼠中性粒细胞占循环白细胞的10%~25%[10]。中性粒细胞被认为是短寿命的终末细胞,这就要求机体每天生产5×1010~10×1010个中性粒细胞来应对细胞的损耗。有研究者认为,中性粒细胞在小鼠和人类中的循环半衰期分别为10、8 h[11];也有研究者提出平均循环寿命的概念,指出小鼠中性粒细胞平均循环寿命长达12.5 h,而人类中性粒细胞平均循环寿命为5.4 d[7]。与此同时,随着中性粒细胞的激活,其循环寿命也会延长数倍,循环寿命的延长则意味着中性粒细胞能够执行更为复杂的生命活动。
2 中性粒细胞的异质性
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3 中性粒细胞的死亡
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4 中性粒细胞的趋化与吞噬
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5 中性粒细胞在临床疾病中的作用
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5.4 在免疫衰老中的作用
免疫衰老是衰老过程中的一种病理生理事件,中性粒细胞则是免疫衰老中重要的效应细胞[39]。中性粒细胞的衰老主要表现在中性粒细胞功能的异常,包括吞噬能力下降、黏附趋化功能异常、凋亡增加、NET释放异常以及Toll样受体功能异常[40]。而免疫衰老的中性粒细胞又会诱发一系列老年疾病,包括心血管疾病、白内障、退行性疾病以及精神性疾病[40]。与此同时,一些潜在的中性粒细胞靶点也逐渐被观察到,可通过调控这些中性粒细胞的靶点来缓解相应的疾病。磷脂酰肌醇3-激酶被证实与衰老导致的中性粒细胞趋化障碍有关,而磷脂酰肌醇3-激酶抑制剂可以在体外部分恢复中性粒细胞的趋化功能[41]。另外,有研究证实,他汀类药物可通过恢复中性粒细胞的趋化功能,从而在感染期间对老年患者的预后产生积极影响[42, 43]。因此,未来通过改变中性粒细胞的功能来改善老年人健康的研究结果将有一定的应用前景。
5.5 在皮肤伤口修复中的作用
当机体皮肤屏障受到损伤时,中性粒细胞是首先被招募到损伤部位的先天免疫细胞,在该部位发挥清除伤口异物和抵御感染的作用[44]。随后中性粒细胞被巨噬细胞吞噬清除,这一过程对于组织有效修复至关重要[45]。中性粒细胞发挥正常功能似乎是机体伤口愈合的关键因素,中性粒细胞趋化和浸润减少可导致老年患者皮肤伤口感染的延迟消退[46];而当中性粒细胞功能过强时,过度的活性氧爆发可导致慢性伤口进一步延迟愈合[47]。因此,对于皮肤伤口中的中性粒细胞,应关注中性粒细胞的稳态,而非单一功能的变化,通过多方面的功能调节维持中性粒细胞的稳定,从而促进伤口愈合。
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6 小结与展望
引用: 孙炳伟,黄佳敏.中性粒细胞生理与病理生理作用再认识[J].中华烧伤与创面修复杂志,2022,38(2): 109-113.
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