吞噬细胞是先天免疫系统的核心组成部分,起源于骨髓造血干细胞,通过分化形成功能各异的细胞群体,构成机体免疫防御的重要网络。
中性粒细胞占外周血白细胞的 50%~70%,细胞核呈分叶状,胞质内富含含酶颗粒。生理状态下寿命仅 6~8 小时,由骨髓持续更新。感染时,中性粒细胞可迅速响应炎症信号,通过血管迁移至感染部位,通过吞噬作用清除病原体,过程伴随 "氧化爆发" 和颗粒释放。完成杀菌后通常因能量耗尽死亡,与渗出液共同形成脓液,是化脓性炎症的典型特征。中性粒细胞缺陷会显著增加细菌感染风险,如中性粒细胞减少症患者易发生严重化脓性感染。
单核细胞占外周血白细胞的 3%~8%,体积较大,核呈肾形,具有强迁移和分化能力,进入组织后可分化为巨噬细胞。巨噬细胞寿命达数月至数年,分布于全身组织并形成功能亚型:肝脏库普弗细胞负责清除血液异物;肺泡巨噬细胞参与呼吸道防御;小胶质细胞维持神经稳态;破骨细胞调节骨代谢。巨噬细胞兼具吞噬、细胞因子分泌和抗原呈递功能,是连接先天免疫与适应性免疫的关键。
Table 21.1 中性粒细胞与巨噬细胞的比较
吞噬细胞的定向迁移是免疫应答启动的核心环节,受细胞因子、趋化因子及黏附分子协同调控。
感染或损伤后,局部巨噬细胞通过模式识别受体识别病原体或损伤信号,分泌 IL-1、TNF-α 等细胞因子及 IL-8 等趋化因子。这些信号一方面刺激骨髓加速细胞生成,另一方面在局部形成浓度梯度,为迁移提供导航。
遵循 "滚动 - 激活 - 黏附 - 迁移" 级联反应:血管内皮在细胞因子刺激下表达选择素,使白细胞沿血管壁滚动;趋化因子激活白细胞表面整合素,增强与内皮黏附分子的亲和力;白细胞牢固黏附后穿越内皮间隙,沿趋化梯度向炎症部位迁移。中性粒细胞率先抵达感染部位,单核细胞则在后期浸润并分化为巨噬细胞,参与慢性炎症。
吞噬细胞通过多种机制清除病原体,构成防御体系的核心功能。
吞噬细胞通过细胞膜内陷包裹颗粒形成吞噬体,与溶酶体融合后降解内容物。抗体或补体包裹病原体可通过吞噬细胞表面受体增强吞噬效率(调理作用)。部分病原体进化出逃避机制,如肺炎链球菌荚膜阻止识别,结核分枝杆菌抑制吞噬体 - 溶酶体融合。
吞噬细胞的杀伤力
氧化杀伤:吞噬后启动 "氧化爆发",NADPH 氧化酶生成超氧阴离子,转化为过氧化氢;中性粒细胞髓过氧化物酶催化生成次氯酸;巨噬细胞通过 iNOS 产生一氧化氮,与活性氧形成更强毒性物质。该系统缺陷会导致免疫障碍,如慢性肉芽肿病因 NADPH 氧化酶缺陷,表现为反复感染。
非氧化机制:释放颗粒中的防御素(破坏细菌膜)、溶菌酶(水解细胞壁)、乳铁蛋白(竞争性结合铁)及蛋白水解酶(降解细菌蛋白)。中性粒细胞还可形成胞外陷阱(NETs),通过染色质网捕获病原体,但释放的 DNA 可能诱发自身免疫病。

氧化爆发
吞噬细胞既是病原体清除者,也是免疫调节者,协调免疫平衡并维持组织稳态。
巨噬细胞作为抗原呈递细胞,可将降解的病原体抗原呈递给 T 细胞,同时表达共刺激分子,提供 T 细胞激活信号。分泌的 IL-12 等细胞因子可诱导 T 细胞分化,调节适应性免疫类型。中性粒细胞通过分泌细胞因子招募树突状细胞和淋巴细胞,间接促进适应性免疫启动。
- 急性期反应:分泌的 IL-1、IL-6 等促进肝脏合成急性期蛋白,增强清除效率;作用于中枢神经系统引发发热,抑制病原体增殖。
- 慢性炎症与修复:慢性感染中,巨噬细胞在 T 细胞因子作用下形成肉芽肿,限制病原体扩散;清除病原体后分泌抗炎介质,促进组织修复。
- 稳态维持:持续清除衰老细胞及碎片,如巨噬细胞清除衰老红细胞回收铁;小胶质细胞清除神经碎片支持再生。损伤后分泌生长因子促进伤口愈合,表型随修复阶段动态变化。
吞噬细胞异常可导致多种免疫疾病,体现其核心作用。先天性缺陷如慢性肉芽肿病,因氧化酶缺陷导致反复感染;中性粒细胞减少症增加感染风险。获得性异常中,糖尿病、肾功能衰竭及糖皮质激素使用均会抑制吞噬功能。过度激活则引发 "细胞因子风暴",导致全身炎症综合征,如感染性休克;NETs 异常释放还可能诱发自身免疫病。
吞噬细胞通过多种功能贯穿免疫防御与稳态维持全过程。随着研究深入,其相关机制为感染、自身免疫病及肿瘤的治疗提供了重要思路。
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