单核细胞向巨噬细胞和树突状细胞分化

在血液中的单核细胞不能将氚标-胸腺嘧啶核苷(3H- TdR)参入其DNA,也不能进行有丝分裂,但是,在细胞培养和组织里的单核细胞能自发地转变成巨噬细胞,而迁移到炎症组织中的单核细胞则产生大部分的反应性巨噬细胞群。然而,因巨噬细胞具有细胞分裂的能力,居留的(非炎症的)巨噬细胞群大部分可以进行自我补充。在人骨髓移植受者中,肺泡和肝巨噬细胞(库普弗细胞)最终可被供者来源的细胞所取代,肺泡巨噬细胞的取代大约发生在移植后100天。组织巨噬细胞是一个异质性群体,可因巨噬细胞居留的组织不同而具有不同的形态和功能特征,即使在同一个组织里,像肺脏还存在显然不同的具有区域特异性的巨大异质性的巨噬细胞群。这种组织的异质性是由于三种制约力量作用的结果:①谱系或起源依赖效应(即骨髓衍生的或是局部增殖所致);②骨髓衍生的巨噬细胞亚群取决于其骨髓微环境中CSF的类型与单核细胞和巨噬细胞发育的阶段;③巨噬细胞对所居留的环境和刺激物反应的适应性影响。例如:存在M- CSF和表达c- fos能使单核细胞向破骨细胞分化,而暴露于GM- CSF和白细胞介素4(IL-4)则可使单核细胞向树突状细胞(DC)和朗格汉斯细胞(皮肤DC)分化。

成熟的居留巨噬细胞有相当长的寿命,其范围从14天到1年不等。在炎症浸润中的单核吞噬细胞也是由异质性的细胞群组成,它们由炎症开始前已居留在组织里的巨噬细胞和从循环(渗出的巨噬细胞)重新补充来的单核巨噬细胞组成的。由循环单核细胞分化成居留的巨噬细胞可能包括一种所谓的渗出-居留的巨噬细胞的转化型。一旦渗出发生,极可能微环境在决定细胞的成熟中起着决定的作用。组织特异水平的淋巴因子、单核因子、激素以及毒素均能作为成熟的微环境介导物而发挥作用。巨噬细胞依赖这些微环境中的信号而获得某种谱系的功能表型。干扰素γ(IFN-γ)处理过的巨噬细胞具有更大的杀菌和杀瘤能力和高水平表达提呈抗原给淋巴细胞所需的MHCⅡ类分子。而且在与细菌毒素发生反应时,它们还被刺激释放一些细胞因子,例如肿瘤坏死因子(TNF)。T细胞衍生的细胞因子诸如白细胞介素4(IL-4)、白细胞介素10(IL-10)、白细胞介素13(IL- 13)和转化生长因子β (TGF-β)可以抑制这类有活性的细胞因子的效应,产生与IFN-γ和GM- CSF相反的效应。微环境可以从正反两个方面对巨噬细胞的表型和功能起调节作用,例如肺泡巨噬细胞的Fc受体表达的异质性,经体外培养可以被逆转。腹腔巨噬细胞的糖代谢是高的,而肺巨噬细胞却是低的,但当肺巨噬细胞被转移到缺氧的环境中,这种代谢的状态可以被逆转。因此,在微环境中,巨噬细胞的分化不是永久的或终末的,而是表现有某种适应性和可塑性的潜能。

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