吞噬功能障碍性疾病

人类防御功能的重要方面之一是中性粒细胞及单核细胞清除异物的能力。此两者的功能或其中任何一者的功能障碍,均可引起对感染的敏感性增加。皮肤是防御外界感染因子的主要屏障之一,与吞噬细胞的功能有密切关系。

参与吞噬反应的中性粒细胞来源于骨髓的多能干细胞。成熟的中性粒细胞不断由骨髓释放至循环血液,当其受到趋化物质的刺激后,能迅速准确地进入炎症区域,特别在调理素的作用下进行活跃的吞噬作用,发挥其杀菌效能。中性粒细胞中含有两种颗粒:

  1. 原始颗粒,在细胞的早期阶段形成,含溶菌酶和大量过氧化物酶:
  2. 继生颗粒,在成熟细胞中为多,含乳铁蛋白和碱性磷酸酶。

参与吞噬反应的单核细胞亦在骨髓内生成,经24小时成熟,进入血液循环后可停留2~3天,然后进入组织,转变为组织巨噬细胞。单核细胞也含有两种颗粒,但其数量远比中性粒细胞少:

  1. 原始颗粒,含过氧化物酶和溶酶体酶,单核细胞在组织内定居后,其过氧化物酶即逐渐消失,但溶酶体酶继续合成;
  2. 继生颗粒,其所含内容物不明。

单核细胞在趋化物质的刺激下进入炎症区域,但时间较中性粒细胞晚,而在单核细胞进入后,中性粒细胞即逐渐消失。单核细胞生存时间长,能在组织内定居转变为组织巨噬细胞,后者除有直接的吞噬和杀菌功能外,还可促发体液和细胞免疫反应,对感染的控制有重要意义。

吞噬反应过程通过下列五个生理步骤:

(1)任意运动(random movement):即吞噬细胞无一定方向任意运动。有两种测定方法,即细胞通过毛细管的任意运动和通过多孔滤板的任意运动。在谢迪埃克-赫加希综合征患者的吞噬细胞有多孔滤板任意运动缺陷,而毛细管任意运动正常。

(2)趋化性(chemotaxis):吞噬细胞在血液中能迅速地移向细菌并准确地进入炎症区域,与血清中趋化物质的刺激和细胞免疫功能有密切关系。趋化物质作用于吞噬细胞表面的受体,使其单向运动,移向细菌或进入炎症区域。血清中最重要的趋化因子是由补体通过经典或旁路途径所激活的C3a、C5a和C567。其他具有趋化作用的物质有细菌释出的某些物质、某些细胞因子、胰舒血管素及纤溶酶原的激活剂。因此,吞噬细胞与趋化因子之间的某些缺陷可导致趋化功能的缺陷,即吞噬细胞不能有目的地单向运动,但吞噬细胞本身的任意运动可以是正常的,如谢迪埃克-赫加希综合征、糖尿病、细胞免疫缺陷的念珠菌感染病例中,其趋化性异常而任意运动正常。

(3)黏附(adherence):吞噬细胞进入炎症区后,一定要寻找和接触异物才能发挥吞噬作用。血清中有一些因子能黏附于细菌表面,使其适合于吞噬细胞的“胃口”而加速吞噬过程,这种作用称为调理化(opsonization)。具有调理化的血清因子称调理素。现知具有调理化作用的物质有:①激活的C3和其分解产物C3b,而C5的结构和C3类同,故亦有调理化作用;②IgG的亚类IgG1和IgG3。但具有调理化作用者必须具有完整的Fab和Fc部分。

(4)吞入(ingestion)或称吞噬(phagocytosis):在上述的基础上,吞噬细胞则通过机械性运动把异物从细胞外摄入细胞内,形成吞饮小泡或吞噬体(phagosomes),这个过程与细胞膜上的IgG及C3的受体、细胞内微管及微丝(肌动球蛋白)的作用有关,在吞噬过程中与镁、钴、锰、钙等二价阳离子均有重要的联系。

(5)吞噬细胞的活化及杀菌:中性粒细胞在吞噬细菌后,在胞质内形成吞噬体。此时线粒体的酶系统被激活,糖的分解、代谢加快,供应杀菌过程中所需的氧化酶,胞质的颗粒浓集于吞噬小体周围并与之融合,释出水解酶,产生一系列生化变化而杀灭细菌,最后中性粒细胞也遭破坏。其杀菌机制有以下几个方面:①

  1. 吞噬体内无氧酵解产生乳酸,加之CO2和水在碳酸酐酶的作用下形成碳酸,使其维持在酸性的环境(pH为3.5~4.0),具有杀菌和抑菌作用;
  2. 脱颗粒作用产生的一些物质,具有杀菌和抑菌作用,如溶菌酶能溶解黏多糖而破坏细菌的胞壁,一些水解酶能水解蛋白质、糖和脂肪,抑制细菌的生长繁殖;
  3. 线粒体代谢的加强和脱颗粒作用,激活过氧化氢卤素髓过氧化物酶杀菌系统,通过一系列的反应而产生具有杀菌作用的醛。

单核细胞的杀菌机制与中性粒细胞有许多相同之处,如吞噬体内呈酸性环境,有溶菌酶和过氧化酶参与等;但亦有不同之处,如单核细胞内无乳铁蛋白,髓过氧化物酶的含量极少等。

上述吞噬反应的生理过程中的任何一个缺陷均可引起吞噬细胞缺陷病,其中与皮肤科有关的疾病如下:

(1)吞噬细胞本身运动缺陷:如惰性白细胞综合征(lazy leucocyte syndrome)、家族性趋化性缺陷(familial chemotactic defect)、谢迪埃克-赫加希综合征、维斯科特-奥尔德里奇综合征、肠病性肢端皮炎、恶性黑素瘤、伴IgE增高的慢性皮肤黏膜念珠菌病、异位性皮炎、葡萄球菌脓肿、高IgE综合征等均可表现为粒细胞趋化性运动能力的降低。

(2)血清趋化物质生成缺陷的皮肤疾病:某些趋化性物质产生的缺陷,使白细胞不能到达目的地,而不能发挥吞噬作用。趋化性物质生成缺陷与某些皮肤病多见于某些补体缺陷病。

(3)与吞噬本身的缺陷有关的皮肤疾病

坏疽性脓皮病:Miller及Dooley报道两家族患有坏疽性脓皮病有吞噬及任意运动的缺陷,而趋化性运动正常。

冷脓肿(“cold”abscesses):反复的细菌性脓肿而不产生脓液,任意运动很迟缓并有严重的吞噬功能降低现象。

(4)吞噬细胞杀菌力缺陷引起的皮肤疾病:有慢性肉芽肿病、谢迪埃克-赫加希综合征、葡萄糖6磷酸脱氢酶缺陷致敏感性增加、髓过氧化物酶缺陷而发生的慢性皮肤黏膜念珠菌病。

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