巨噬细胞-定义,结构,免疫,类型,功能

巨噬细胞是什么?

巨噬细胞定义

巨噬细胞是单核细胞,其作为专业吞噬细胞,以除去染色,死亡或有害病原体。巨噬细胞是免疫系统的一种白细胞,它们吞噬和消化被其他血细胞检测出抗原的颗粒。

  • 它们是更大的吞噬细胞,基本上存在于所有类型的组织中,它们的结构和形状取决于细胞的成熟阶段。
  • 在不同器官中发现的巨噬细胞具有不同的名称,如肺的巨噬细胞称为肺泡巨噬细胞,而肝脏中的那些称为Kupffer细胞。
  • 尽管吞噬作用是巨噬细胞的主要功能,但这些也在非特异性的防御以及适应症免疫中起重要作用。
  • 巨噬细胞是在有机体生物学的几乎所有方面都具有重要作用的重要血细胞,因为巨噬细胞的不同亚组织参与了身体的不同功能。
  • 身体中的巨噬细胞由单核细胞的分化产生,然后可以通过组织中的组织中的流式细胞仪或免疫组织化学染色。
  • 巨噬细胞继续在血液中流动,并在所有组织中循环,巡逻病原体或清除死亡细胞和碎片。
  • 巨噬细胞包括一种称为含有造成细菌和其他微生物产品的Toll样受体的专门受体组。
巨噬细胞
巨噬细胞。使用biorender.com创建

巨噬细胞的结构

  • 巨噬细胞的形态取决于细胞的各种活性状态。电池的尺寸在直径为10-30μm之间。
  • 巨噬细胞的细胞质含有嗜碱性本质上的液泡和颗粒。细胞核是卵形的,直径约为6-12μm。
  • 在相触摸显微镜中,腹膜巨噬细胞含有浅灰色弥漫性细胞质,具有深灰色棒状线粒体。
  • 细胞质的周边含有细粒状,缺乏成内质网状和附着的核糖体。
  • 胞浆中可见三种不同类型的胞浆囊泡,胞浆内有不同大小的细胞器,内含小颗粒物质。
  • 可以观察到核糖体连接到核膜的外部与内质网的外部。
  • 细胞质中致密的颗粒多为次生溶酶体,来源于胞吞液泡。
  • 在炎症巨噬细胞的情况下,可以观察到纤细的细胞质延伸,与邻近的上皮样细胞紧密缠绕在一起。
  • 一些观察结果甚至可能表明由于预先存在的巨噬细胞的融合而表明肉芽肿的巨细胞。

巨噬细胞如何对抗病原体?(免疫)

巨噬细胞的主要作用是维持体内平衡,保护宿主免受外来入侵,清除损伤后的坏死和凋亡碎片。巨噬细胞通过四种不同的机制执行这些功能;感应,趋化性,吞噬作用修复,适应性刺激。

1.传感

  • 许多巨噬细胞留在血液中作为巡逻细胞。这些巨噬细胞使用不同的细胞内和细胞表面图案识别受体(PRR)来感知其当地环境。
  • 当这些受体检测适当的粒子时,它们会产生检测巨噬细胞响应的信号。
  • 巨噬细胞的先天受体可以识别可以检测多种物种的这种模式的分子模式。
  • 巨噬细胞检测到的传感组可分为两类;病原体和危险信号,修饰的宿主蛋白和细胞碎片。
  • toll样受体(Toll-like Receptors, TLR)是最主要的病原体感知分子群有14个成员。
  • 除了检测抗原外,这些受体还通过IL-6、TNF-α和IL-2等细胞因子的表达诱导炎症信号。
  • 巨噬细胞还表达细胞表面fc受体喜欢F.c伽玛和F.cepsilon。这些受体与已经与抗原结合的抗体结合,导致吞噬作用。

2.趋化性

  • 在感应到抗原后,巨噬细胞刺激活化膨胀T细胞以及分泌趋化因子来召集其他效应细胞,导致中和和清除。
  • 活化巨噬细胞释放的常见趋化因子有CCL-3、CCL-4、CCL-5、cxl -9等。
  • 如CCL-17和CCL-22等其他趋化因子吸引了TH2淋巴细胞和自然杀手细胞和嗜酸性粒细胞和嗜碱粒细胞一起。
Th1细胞有助于巨噬细胞杀死细胞内细菌
Th1细胞有助于巨噬细胞杀死细胞内细菌

3.吞噬作用和组织修复

  • 巨噬细胞免疫反应最重要的机制是吞噬清除受损细胞和细胞碎片。
  • 巨噬细胞开始在可以识别其目标的细胞表面受体的帮助下吞噬不需要的材料。
  • 将材料被隔离成隔室,其与含有许多高反应性和毒性分子的溶酶体室熔合。
  • 参与吞噬体内容物破坏的一些常见化合物是ROS和NO。硝酸调节活性氧的水平,产生有毒的活性氮。
  • 将宿主组织返回到稳态状态要求当地环境的修复和改造。活化的巨噬细胞负责促进细胞外基质重塑,细胞生长,血管生成和胶原蛋原产生的任务。

4.自适应刺激

  • 当这些细胞提供产生抗原肽序列的手段时,T淋巴细胞的自适应刺激也是巨噬细胞的免疫应答机制。
  • 将这些肽呈现给T细胞以结合细胞表面MHC II类受体。
  • 当与IL-12或IL-4的额外信号相结合时,刺激巨噬细胞将导致抗原特异性T淋巴细胞的膨胀。
  • 然而,巨噬细胞的适应性刺激比其他先天免疫细胞(如树突状细胞)更有限,因为它们只能刺激活化的T淋巴细胞的扩张。
吞噬作用
图:吞噬作用。使用biorender.com创建的图像

巨噬细胞的类型

巨噬细胞可以分为两个相反的表型中的一个;经典活化或M1巨噬细胞和可选择的或M2巨噬细胞。巨噬细胞也是不同的类型,这取决于它们的组织类型。分类基于募集巨噬细胞的激活表型,反过来依赖于周围的微环境。

1.经典活化的巨噬细胞或M1巨噬细胞

  • 干扰素-γ刺激巨噬细胞toll样受体导致M1巨噬细胞的形成。
  • 这些巨噬细胞呈现抗原、产生一氧化氮和分泌大量趋化因子的能力增强,
  • 这些巨噬细胞对于防御细菌来说是必不可少的,由于他们利用的防御机制带来的抵押品损害,可能因主持人而损害。

2.可选的巨噬细胞或M2巨噬细胞

  • 由于暴露于IL-4,IL-3,由CD4 + T细胞产生的IL-4,来自可选的巨噬细胞或M2巨噬细胞产生的导致巨噬细胞。
  • 这些巨噬细胞通常在对寄生虫和真菌的反应中产生。这些表达大量细胞溶质酶和细胞外基质相关蛋白。
  • M2巨噬细胞具有抑制炎症的能力,并在组织修复和伤口愈合中发挥重要作用。
动脉粥样硬化中的巨噬细胞亚型
动脉粥样硬化中的巨噬细胞亚型

巨噬细胞的功能

以下是巨噬细胞的一些功能;

  1. 巨噬细胞是参与去除死细胞和细胞碎片的吞噬细胞作为稳态的一部分。吞噬作用是本疫苗的主要机制之一。
  2. 巨噬细胞还将抗原呈递给其他免疫细胞作为引发免疫应答的一部分。这些还分泌不同的趋化因子和各种强大的物质,影响激活适应性免疫的细胞。
  3. 巨噬细胞也参与不同部位炎症后的肌肉修复、生长和再生。
  4. M2巨噬细胞也称为伤口愈合巨噬细胞,因为这些限制了炎症的程度并允许组织修复和再生。
  5. 由于巨噬细胞是清道夫,它们不断地从血液中清除死亡的红细胞。这一过程导致在此过程中释放的铁以铁蛋白的形式储存,从而发挥铁稳态的作用。

参考

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