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免疫学/免疫系统细胞

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造血作用

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干细胞,就像植物的茎一样,是分化成其他细胞类型的细胞(因此得名)。造血作用是指骨髓中血细胞的生成。造血干细胞 (HSC) 是骨髓中能够通过细胞分裂维持自身群体,同时分化出一些子细胞形成亚特化的细胞类型集的细胞。

然而,在胚胎阶段,人类还没有长骨,但仍然能够完成造血作用。卵黄囊在妊娠头几个月充当造血部位,在妊娠第二和第三个三个月,胎肝和脾脏承担造血功能。逐渐地,在妊娠最后三个月,造血功能移交给胎儿的长骨。

到分娩时,造血作用已经局限在骨髓本身。大多数细胞可以通过分裂增殖成与自身相同的细胞,因此被称为单能细胞。如果一个细胞可以分化成任何类型的细胞,它被称为全能细胞;受精卵的第一个分裂细胞和一些胚胎干细胞 (ES 细胞) 是全能细胞。HSC 被称为多能细胞多能细胞,意味着它们可以自我复制(创造一个无限的干细胞库),同时让其他细胞类型从其基础干细胞分化出来,成为几种其他类型的细胞。

以下是 HSC 可以分化的最终分化细胞类型的列表

  • 造血干细胞 (HSC 更新其库存)
  • 淋巴祖细胞
    • 自然杀伤细胞 (NK 细胞)
    • 树突状细胞
      • 单核细胞来源的树突状细胞
      • 浆细胞样树突状细胞
    • T 细胞祖细胞
      • CD4+ T 辅助细胞
      • CD8+ T 细胞毒性细胞
    • B 细胞祖细胞
  • 髓系祖细胞
    • 肥大细胞
    • 树突状细胞
    • 粒细胞-单核细胞祖细胞
      • 单核细胞
      • 中性粒细胞(嗜中性粒细胞增多表示中性粒细胞增多,临床上用于指示感染;也称为多形核白细胞、分叶核白细胞和 PMN,多形核白细胞)
    • 嗜酸性粒细胞祖细胞
      • 嗜酸性粒细胞
    • 嗜碱性粒细胞祖细胞
      • 嗜碱性粒细胞
    • 巨核细胞
      • 血小板
    • 红系祖细胞
      • 红细胞 (RBC)

所有这些细胞类型都在骨髓中产生。在全身组织中,单核细胞和 B 细胞可以进一步特化。B 细胞将成为

  • 浆细胞(效应 B 细胞)
  • 记忆 B 细胞

单核细胞可以成为以下任何一种波形蛋白+ 细胞

  • 循环血单核细胞
  • 心力衰竭细胞(在肺泡中)
  • 肺泡巨噬细胞
  • 上皮巨噬细胞
  • 系膜细胞(在肾脏肾小球中)
  • 枯否细胞(在肝脏中)
  • 伊托细胞(在肝脏中)
  • 组织细胞(在结缔组织中)
  • 小胶质细胞(在大脑中)
  • 破骨细胞(在层状骨中)

NK1-T 细胞是一组特殊的快速反应细胞,它们具有 TCR,但与 CD1 而不是 MHC-I 或 MHC-II 相互作用。这些细胞是一种 NK 细胞/T 细胞杂交体。NK1-T 细胞在活化时会募集细胞毒性 T 细胞和 B 细胞。

回到骨髓本身,某些生长因子和细胞因子必须存在于细胞微环境中,才能使这些细胞走上一条或另一条分化途径。就像器官的基质(支持组织)一样,骨髓基质细胞通过创建干细胞生长和分化的支架,同时分泌影响和促进生长的因子,来协助造血作用。

细胞凋亡

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细胞凋亡是指细胞通过分解成膜结合的小块而编程性死亡,这些小块随后被吞噬作用。细胞凋亡的目的是以有序的方式破坏细胞,而不会将可能具有毒性的细胞内化学物质和成分释放到细胞外组织中。坏死是基于损伤或疾病引起的细胞死亡,并没有采用类似的保护措施。几个基因作用于影响细胞凋亡。它们包括

  • 细胞凋亡抑制剂
    • bcl-2
    • bcl-X 长
  • 细胞凋亡增强剂
    • bax(抑制 bcl-2)
    • bcl-X 短(抑制 bcl-X 长)
    • 半胱天冬酶
    • fas

T 细胞反应

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T 细胞可以启动几种不同的反应。

  • TH1 反应——主要是炎症反应,招募 T 细胞和巨噬细胞
  • TH2 反应——主要是抗体介导的,招募 B 细胞

某些细胞会抑制 T 细胞介导的反应,被称为抑制性 T 细胞。目前尚不清楚是否存在真正的 Ts 亚群,或者 Tc 和 Th 细胞在某些情况下是否只是起抑制作用。

自然杀伤细胞

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NK 细胞的作用是附着在癌细胞或病毒感染细胞表面的 IgG 抗体上。通过这种方式,它们将体液(B 细胞)反应和细胞介导反应联系起来。因此,NK 细胞对于抗体依赖性细胞介导的细胞毒性 (ADCC)至关重要。

巨噬细胞反应

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巨噬细胞在趋化因子的引导下吞噬入侵者后,巨噬细胞被吸引到感染部位。某些附着在入侵细胞上的因子(例如抗体)或破坏入侵细胞壁的因子(例如补体系统)充当调理素(来自希腊语,意为“美味”)。因此,调理作用是对入侵者的改变,使其更易于被巨噬细胞的反应吞噬。巨噬细胞释放某些被称为活性氧中间体 (ROI) 的化合物,在呼吸爆发中杀死入侵细胞。ROI 包括 H2O2 和氧自由基。黑色素细胞在降解这些化合物方面很重要,这些化合物的作用是破坏入侵者 DNA,但也可能危及宿主 DNA;因此,黑色素细胞存在于皮肤中,在那里它们中和由紫外线引起的自由基;有趣的是,黑色素细胞也存在于黑暗的内部食道中,在那里它们的作用是破坏由胃酸反流产生的自由基。巨噬细胞还会释放一些化合物,如溶菌酶、防御素肽(与补体一样,在细胞膜上形成孔)和肿瘤坏死因子 α(可以杀死某些癌细胞)。巨噬细胞还会分泌某些补体蛋白(虽然肝脏产生大多数补体蛋白)和白细胞介素,这些物质有助于炎症反应。

慢性肉芽肿病是一种遗传性疾病,患者体内无法产生 NADPH 氧化酶。这会削弱巨噬细胞产生活性氧和氮中间体 (ROI & RNI) 的能力,使患者容易发生感染。


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