结构生物化学/吞噬作用

概述

吞噬作用是指细胞摄取和消化细菌和其他外来物质的过程。这个词指的是“细胞吞噬”，而胞饮作用指的是“细胞饮用”。吞噬作用使巨噬细胞和树突状细胞能够向辅助性T细胞呈递抗原并刺激辅助性T细胞，而辅助性T细胞反过来又刺激产生抗体的B细胞，这些抗体有助于吞噬作用。在变形虫和其他原生动物吞噬较小的生物体或食物颗粒时，也可以观察到吞噬作用。此外，在吞噬作用中，细胞通过包裹伪足将一个粒子吞噬，并将其包装在一个食物泡中。食物泡与含有水解酶的溶酶体融合后，粒子将被消化。

吞噬作用是一种有效的非特异性免疫反应。吞噬作用识别外来细胞和颗粒。为了进行吞噬作用，巨噬细胞和中性粒细胞必须首先识别一个颗粒的表面为外来物质。当吞噬细胞表面与另一个体细胞表面相互作用时，吞噬细胞会暂时瘫痪。因此，瘫痪使吞噬细胞能够评估另一个细胞是朋友还是敌人，是自己还是非己。在吞噬作用过程中，吞噬细胞的细胞质膜会流过，然后吞噬细菌，产生一个细胞内的吞噬体。总的来说，吞噬作用对被识别为对身体外来物质的粒子具有选择性。溶酶体与含有细菌的吞噬体融合，会启动与氧无关和与氧有关的杀灭机制。

原发性吞噬作用（也称为吞噬凋亡）最近被认定为一种由活细胞吞噬引起的细胞死亡形式，导致细胞破坏。活细胞要么丢失其“不要吃我”信号，要么暴露“吃我”信号，从而导致吞噬细胞吞噬它们。

除了破坏微生物外，吞噬细胞还会释放调节分子，这些分子扩散到其他细胞，帮助协调对感染的整体反应。

吞噬作用在免疫系统中的功能

免疫系统严重依赖吞噬作用过程来抵抗感染。这些专门的细胞“吞噬”微生物以将其破坏。

中性粒细胞：这些细胞在急性炎症细胞中吞噬病原体。我们血液中含有大量这些细胞。

巨噬细胞：这些细胞与血液中的单核细胞密切相关，是寿命长的细胞，有助于慢性炎症情况。

树突状细胞：这些细胞中的吞噬作用有助于传递特定反应的信息，而不是实际对抗和破坏病原体。

B淋巴细胞：这些细胞中的吞噬作用有助于产生抗体，帮助对抗外来入侵者。

吞噬作用的机制

发生的事情 病原体被巨噬细胞或中性粒细胞吞噬，成为吞噬体。这基本上是病原体的容器。然后由于溶酶体的破坏性内容物，溶酶体被并入囊泡。结果是吞噬溶酶体。吞噬溶酶体内部的微生物被许多因素破坏。一些相关因素包括氧自由基、一氧化氮、抗菌肽/蛋白质、结合蛋白和氢离子转运。所有这些都有助于破坏微生物。

吞噬作用过程可以通过使用调理素来加速。调理素是与微生物表面结合以标记它们以便更快更有效地攻击的分子。一些特殊的细菌给吞噬作用过程带来了问题。例如，结核分枝杆菌会阻止溶酶体与吞噬体结合，从而阻止吞噬作用的破坏。其他细菌周围有一个荚膜，可以防止吞噬作用。

调节分子的功能

细胞因子是吞噬细胞释放的调节分子，调节免疫反应。大多数细胞因子是小的蛋白质，主要由白细胞及其亲属（如巨噬细胞）释放。细胞因子类似于旁分泌因子，旁分泌因子是一种由一个细胞释放并局部扩散到相邻细胞的调节分子。巨噬细胞释放的细胞因子（TNFɑ 和 IL1）很重要，因为它们有助于协调免疫反应。

进一步阅读

• Slonczewski, Joan L. 微生物学：不断发展的科学。第二版。