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中性粒细胞的功能

2022.4.20

趋化性

中性粒细胞通过变形虫运动经历称为趋化性的过程,这使它们能够迁移到感染或炎症部位。细胞表面受体允许中性粒细胞检测分子的化学梯度,例如白细胞介素8(IL-8)、干扰素γ(IFN-γ)、C3a、C5a和白三烯B4,这些细胞使用这些分子来指导它们的迁移路径。

中性粒细胞具有多种特异性受体,包括补体受体、白细胞介素和IFN-γ等细胞因子、趋化因子、凝集素和其他蛋白质。它们还表达用于检测和粘附内皮的受体和调理素的Fc受体。

在对化学引诱物有反应的白细胞中,细胞极性受小Rho鸟苷三磷酸酶(RhoGTPases)和磷酸肌醇3-激酶(PI3Ks)的活性调节。在中性粒细胞中,PI3K的脂质产物调节Rac1、造血Rac2和Rho家族的RhoGGTP酶的激活,并且是细胞运动所必需的。Rac-GTPases调节细胞骨架动力学并促进中性粒细胞粘附、迁移和扩散。它们在质膜上不对称地积累在极化细胞的前沿。在空间上调节RhoGTPases和组织细胞的前沿,PI3K及其脂质产物可以在建立白细胞极性方面发挥关键作用,作为告诉细胞爬行的指南针分子。

已经在小鼠中显示,在某些条件下,嗜中性粒细胞具有一种特定类型的迁移行为,称为嗜中性粒细胞聚集,在此期间它们以高度协调的方式迁移并聚集并聚集到炎症部位。

抗菌功能

由于具有高度运动性,中性粒细胞迅速聚集在感染部位,被激活的内皮细胞、肥大细胞和巨噬细胞所表达的细胞因子所吸引。中性粒细胞表达并释放细胞因子,进而放大其他几种细胞类型的炎症反应。

除了招募和激活免疫系统的其他细胞外,中性粒细胞在抵御入侵病原体的前线防御中也发挥着关键作用。中性粒细胞具有三种直接攻击微生物的方法:吞噬作用(摄取)、脱粒(释放可溶性抗微生物剂)和中性粒细胞胞外陷阱(NETs)的产生。

吞噬作用

中性粒细胞是吞噬细胞,能够摄取微生物或颗粒。为了识别目标,它们必须涂有调理素——这一过程称为抗体调理作用。它们可以内化并杀死许多微生物,每个吞噬事件都会导致形成吞噬体,活性氧和水解酶会分泌到吞噬体中。尽管与呼吸或能量产生无关,但在产生活性氧物质期间消耗氧气被称为“呼吸爆发”。

呼吸爆发涉及酶NADPH氧化酶的激活,它产生大量的超氧化物,一种活性氧。超氧化物自发衰变或通过称为超氧化物歧化酶(Cu/ZnSOD和MnSOD)的酶分解为过氧化氢,然后通过绿色血红素酶髓过氧化物酶将其转化为次氯酸(HClO)。人们认为HClO的杀菌特性足以杀死被嗜中性粒细胞吞噬的细菌,但这可能是蛋白酶活化所必需的步骤。

尽管中性粒细胞可以杀死许多微生物,但中性粒细胞与微生物和微生物产生的分子的相互作用通常会改变中性粒细胞的周转率。微生物改变嗜中性粒细胞命运的能力差异很大,可以是微生物特异性的,范围从延长嗜中性粒细胞寿命到在吞噬作用后引起快速嗜中性粒细胞溶解。据报道,肺炎衣原体和淋病奈瑟菌可延缓中性粒细胞凋亡。因此,一些细菌——以及那些主要是细胞内病原体的细菌——可以通过破坏自发细胞凋亡和/或PICD(吞噬作用诱导的细胞死亡)的正常过程来延长中性粒细胞的寿命。另一方面,一些病原体(如化脓性链球菌)能够通过促进快速细胞裂解和/或加速细胞凋亡至继发性坏死点来改变吞噬作用后的中性粒细胞命运。

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