浅述肥大细胞的免疫学功能

浅述肥大细胞的免疫学功能摘自黑龙江大学浅述肥大细胞的免疫学功能发表时间：2010.1.08摘要：肥大细胞（mastcell，MC）是人体及动物体内正常分泌的一种细胞成分。肥大细胞广泛分布于皮肤、淋巴组织、子宫、膀胱以及呼吸道和消化道黏膜下层结缔组织中的毛细血管及淋巴管周围。这种分布特点也决定了它时刻监视病原菌的入侵,并启动针对病原菌的免疫反应的特点。过去，肥大细胞的研究主要集中在过敏性疾病中，随着研究的深入，发现肥大细胞在机体抵御病原体感染中发挥着重要作用。肥大细胞除具有识别、吞噬并杀灭病原微生物的功能外,尚能加工、递呈抗原和调节免疫反应。本文简述了肥大细胞的起源，结构等基本特征，重点就其免疫学功能进行论述。关键词：肥大细胞;功能;免疫前言1878年德国学者PaulEhrlich首次在大鼠的结缔组织中发现了肥大细胞，并在他的博士论文中对肥大细胞胞质所含的具有独特染色特点的颗粒作了较为详细的描述。自此，也拉开了人们研究肥大细胞的序幕。以前对于肥大细胞的研究主要集中于过敏性疾病中，肥大细胞在IgE介导的Ⅰ型超敏反应中主要参与效应阶段。抗原进入机体后，选择性地诱导特异性B细胞产生抗体，产生的IgE抗体与在肥大细胞核嗜碱性粒细胞上的IgE受体结合。肥大细胞在先天性免疫和获得性免疫等发面也有着重大意义。肥大细胞在机体防御反应中有重要作用,近些年，随着分子生物学和分子免疫学等学科的飞速发展,这种作用的机制将逐步被揭示。本文简单叙述肥大细胞的起源分布，形态结构等基本特征，并就其免疫学功能展开详细的论述。1.肥大细胞的起源及分布1878年德国学者PaulEhrlich首次在大鼠的结缔组织中发现了肥大细胞,此后，人们对肥大细胞的认识不断加深,发现肥大细胞在起源、分布、形态结构和功能等方面都有独特之处,而且具有重要的防御功能。它起源于骨髓表达CD34、C-kit和CD13抗原的多能祖细胞，但与一般造血干细胞的后代不同的是它不位于血液中，而是广泛在于皮肤、呼吸道和胃肠道等易与外界接触的部位，并位于血管的周围。在正常情况下,MC广泛分布于全身结缔组织中,尤其以接受外来刺激较多部位的皮下及黏膜下层,它一般规律地排列在各组织器官的小血管、毛细血管、淋巴管周围,在神经末梢、神经丛处大量聚集。MC的这种分布又可使其产物被成纤维细胞、结缔组织的其他细胞、粒层上皮细胞、神经与血管内皮细胞和血管、呼吸道、胃肠道或泌尿生殖道的平滑肌细胞所利用。这就使得肥大细胞不仅能时刻监视病原菌的入侵，而且其释放的介质和细胞因子也能迅速作用于血管内皮细胞的血液中的炎性细胞，并经血液分布到全身各个器官中。来源于骨髓的血细胞一般是在骨髓中发育成熟后再离开骨髓进入血液,而来源于骨髓的肥大细胞则是没有发育成熟就离开了骨髓,即是以肥大细胞前体的形式离开骨髓,随血流迁移至结缔组织,并在那里增殖分化为形态上特异的成熟肥大细胞;大多数来源于骨髓的细胞成熟后不再具有分裂增殖的潜能,而成熟的肥大细胞则仍然具有分裂增殖的能力。肥大细胞虽然分布广泛，存在于全身各处结缔组织中，但其分布不均匀，在皮肤、消化道和呼吸道、胸腺、脾脏和淋巴组织中的肥大细胞数量很多。这些部位经常与病原体，抗原等有害物质接触，因此，肥大细胞还有着保卫细胞的第一道防线的作用。2.肥大细胞的形态结构肥大细胞呈圆形或卵圆形，细胞核小，染色浅，位于细胞中央。胞质充满圆形嗜碱性颗粒,颗粒直径0.2~0.5μm。细胞质中充满大小一致、染成蓝紫色的颗粒，均匀分布在核周围。细胞呈圆形或椭圆形，直径5~25μm，细胞常成堆或单个分布于血管附近。胞核位于中央或偏中央,可见异染色质沿核膜内侧分布。胞浆内有可见大量特征性的胞浆颗粒外,除此之外还有线粒体、高尔基体及内质网等细胞器。在某些疾病感染过程中也可见到一些异质性小体诸如脂质小体等。有时可见脱颗粒现象,即MC颗粒中可出现许多小泡,有时这些小泡相互融合成所谓的脱颗粒管道在细胞膜处开口。有的小泡还分布在细胞膜外和细胞周围的间质中。3.肥大细胞的功能肥大细胞是一类重要的细胞群，它最初被人们注意是因为其在超敏反应中的作用，它能迅速释放组织胺等代谢性介质启动急性过敏反应的细胞。随着研究的深入，科学家们发现它除了参与急、慢性炎症反应外，还是细胞因子的一个潜在来源，近年来的研究取得了重大进展，发现肥大细胞在先天性免疫和获得性免疫中也有重要的作用。目前，有关肥大细胞与病毒直接作用的研究较少，但肥大细胞的分布特点和受体组成使得肥大细胞成为病毒攻击的靶细胞。有研究表明，肥大细胞在宿主抵御人免疫缺陷病毒感染中可能也有作用，HIV患者血清中的IgE浓度与病情的严重程度有关，并且HIV患者淋巴细胞中的肥大细胞也明显增多，HIV的糖蛋白gp120与IgE的可变区3结合可诱导人肺实质中的肥大细胞分泌IL-4和IL-13。HIV病毒的Tat蛋白不仅有募集人肺肥大细胞的作用，而且还可以上调肥大细胞上的CCR3的表达，而HIV正是通过CCR3侵袭靶细胞的。HIV患者的淋巴结内肥大细胞数量明显增加，这同时也暗示了肥大细胞在HIV长期感染中有重要作用。4.结语肥大细胞介质具有多样性，其功能复杂,因此其在免疫学研究中的前景将不可估量。随着免疫学，医学，分子生物学，遗传学等学科的不断发展，基因敲除(Knockout)技术的日益成熟,构建更合理的实验模型,这些将准确和全面揭示肥大细胞的作用打下坚实基础。此外,病原微生物的结构与肥大细胞表面受体的关联密切，由此出发，研究肥大细胞在不同病原刺激时释放不同介质的特点和作用机制,这些研究将为改善局部免疫提供有效措施。同时,肥大细胞也是神经-免疫-内分泌网络的重要细胞，其深入研究将促进该网络的迅速发展,有助于阐明某些疾病的发病机制,并对这些疾病的治疗提供新的方案。