炎症细胞
炎症反应时,一些来自血液和单核巨噬细胞系统的细胞集中于炎症病灶,参与炎症反应和免疫反应,吞噬、消化和杀灭病原体,消除有害因子,并为以后组织的修复创造有利的条件,这些细胞统称为炎症细胞。炎症细胞包括粒性白细胞(中性、嗜酸性和嗜碱性粒细胞)、单核巨噬细胞、淋巴细胞和浆细胞。因病原体、病程和机体反应性的不同,参与炎症反应的细胞类型也不同。浸润于组织内炎症细胞成分和该组织病变的不同,在一定程度上能反映炎症的不同类型和病因,有利于疾病的病理诊断。中性粒细胞 来源于骨髓,具有活跃的游走和吞噬能力,以吞噬某些细菌(如葡萄球菌、链球菌、脑膜炎双球菌) 为主,又称小吞噬细胞。它是炎症反应中行动最迅速、渗出最早的细胞。如将金黄色葡萄球菌注入动物的腹腔,可发现中性粒细胞首先从血管渗出到腹腔内,4小时达到高峰,以后又逐渐减少。因此,中性粒细胞浸润多发生于急性炎症或慢性炎症的早期。镜下,中性粒细胞呈圆形,胞质内隐约可见细小而分布均匀的颗粒,核呈分叶状,一般为2~5叶,在炎症病灶中亦可见不分叶幼稚的中性粒细胞。在电镜下,可清楚地看到胞质内的颗粒,一般为50~200个不等,它们是溶酶体,直径0.1~0.7μm,内含有多种水解酶,如胰蛋白酶、组织蛋白酶、核苷酸酶、核酸酶、核糖核酸酶、脱氧核糖核酸酶、脂酶、酸性磷酸酶、过氧化酶和溶菌酶等。中性粒细胞借助于这些酶的作用来消化噬入的病原体。一般成熟的中性粒细胞体积小,含颗粒较多,消化能力强。而幼稚的细胞体积较大,含颗粒较少,消化能力弱。炎症时,尤其是由细菌感染引起的炎症,中性粒细胞胞质内的颗粒可显著增多,消化能力明显增强。此外,胞质内还可含有丰富的糖原颗粒,而线粒体、内质网和核蛋白体的数目却较少。因此,细胞的代谢和能量来源90%以上是以无氧酵解方式进行的。故在组织内氧张力较低情况下,它们仍可进行有效的活动。
中性粒细胞的生存期短,仅3~4天。当它吞噬细菌等物质后,中性颗粒可与吞噬小体结合,形成吞噬溶酶体并迅速地消化和溶解被吞噬的物质,或将整个小体排出细胞外而形成脱颗粒现象。这现象往往影响到细胞自身的代谢,使之在数小时内迅速死亡。某些化脓菌如金黄色葡萄球菌和链球菌等,对中性粒细胞有强烈的趋化性,可吸引大量的中性粒细胞,使之集中于炎灶,该类细胞死亡崩解时可释放出水解酶,将炎症灶内的纤维素和坏死的组织碎片等分解液化。中性粒细胞还能在炎症局部释放某些酶和其他物质,使血管壁的通透性增高,刺激白细胞增生等。由它释放的致热原还可刺激机体引起发热。巨噬细胞 来源于单核巨噬细胞系统,在血液中称为单核细胞,进入组织后则转化为巨噬细胞。它具有很强的吞噬功能,可吞噬一些中性粒细胞所不能吞噬和消灭的病原体、异物、坏死组织碎片以及变性的白细胞和红细胞等。在炎症反应中,它的出现较中性粒细胞为迟,一般在中性粒细胞开始渗出后的4小时才逐渐渗出,18~24小时内达到高峰,所以它多见于急性炎症后期和某些慢性炎症。镜下,巨噬细胞多呈圆形,体积大,胞质丰富,核单个,呈卵圆形或肾形。电镜下可见胞质内含有数量不多的初级溶酶体,呈圆形或卵圆形,直径0.1~0.2μm。其胞质内所含溶酶体较少,故消化能力不如中性粒细胞强。但因它在组织中的糖代谢既能进行有氧氧化,又能进行无氧酵解,尤其在局部环境呈酸性,pH降至6.8以下,中性粒细胞的活动已停止时,它仍能继续生存,并有效地进行吞噬活动。因此,它是炎症后期病灶中重要的细胞,特别在某些毒力较强的细菌感染或组织内存在体积较大的异物时更是如此。它还能通过多个细胞的胞质融合而形成体积巨大的多核巨细胞,例如手术缝线周围的异物巨细胞,结核病灶中的朗罕巨细胞等。此外,巨噬细胞还在某些感染中或在吞噬某些富有脂类的物质后发生形态的变异,并聚集成团,形成炎性肉芽肿。例如结核结节、伤寒小结、麻风和血吸虫病的假结核结节等。由于这种病变形态特殊,常有助于对这些疾病的病理诊断。
巨噬细胞的生存期较长,可达几个月,有时可长达几年。细胞溶酶体内亦富有各种水解酶,如核蛋白酶、蛋白酶、碳水化合物酶和脂酶等,故也能有效地消化多种病原体及其他组织碎片,为损伤组织的修复而扫清障碍。此外,巨噬细胞还参与机体免疫反应过程,处理和传递抗原信息,并对异物等抗原物质发生反应。但在少数情况下,某些病原体如荚膜组织胞浆菌、结核杆菌、麻风杆菌、黑热病利杜小体等,被巨噬细胞吞噬后不仅未被消化杀死,且能继续生存并保持生长繁殖的能力。此时,病原体可随巨噬细胞的游走而被带往别处,造成病变的播散。
淋巴细胞 来自骨髓或淋巴组织。运动能力较中性粒细胞和单核细胞弱,无吞噬功能。一般多见于慢性炎症和病毒性感染时。镜下,淋巴细胞呈圆形,体积最小,胞质甚少,呈嗜碱性,细胞核呈球形,染色很深,呈紫蓝色。电镜下,胞质内仅见少量溶酶体。T淋巴细胞和B淋巴细胞在苏木素伊红染色光学显微镜下,甚至超薄切片电镜观察,二者的形态并无不同,只能借助于其表面标记的不同而用免疫学和免疫组织化学或组织化学方法加以鉴别。淋巴细胞在机体的免疫反应中起着重要的作用。抗原一旦进入机体,首先被巨噬细胞吞噬,将其加工处理,释放出含抗原信息的mRNA,并传递给细胞膜表面含有特殊受体的淋巴细胞,后者被致敏成为致敏的淋巴细胞。致敏的T淋巴细胞可释放淋巴因子,B淋巴细胞则可转化为能制造抗体的浆细胞,分别参与机体的细胞免疫和体液免疫。
浆细胞 正常时不存在于血液。来源于B淋巴细胞。无吞噬功能。光镜下,多呈椭圆形,胞质丰富,呈嗜碱性,核常位于胞质的一端,核内异染色质常呈车辐状分布。电镜下可见胞质内含有丰富的粗面内质网,并附着多量的核蛋白体,是旺盛合成免疫球蛋白的标志。有时合成的抗体甚多,可在极度扩张的内质网囊腔中形成一种匀质状物质,此即光镜下的Russell小体。
浆细胞常见于慢性炎症,且常和淋巴细胞同时存在。有时在急性或亚急性炎症中亦可见有少量浆细胞浸润。嗜酸性粒细胞 来源于骨髓。运动能力虽弱,但有一定的吞噬功能。主要见于寄生虫或其虫卵引起的炎症、过敏性疾病和某些部位的亚急性或慢性炎症,如子宫、输卵管、肠道和阑尾等的炎症。镜下,嗜酸性粒细胞呈圆形或卵圆形,胞质内有伊红染色粗大的颗粒,分布均匀,核多不分叶或分为两叶。电镜下可显示胞质内所含的嗜酸性颗粒呈板层状或均质性晶状结构,直径为0.5~1μm,内有各种蛋白酶和过氧化酶等。支气管哮喘患者的痰液中所见到的Charcot-Leyden结晶体,可能就是细胞质内粗大颗粒的产物。动物实验证实,血液内嗜酸性粒细胞数的升高与体内抗原抗体复合物形成或抗体效价增高存在着密切的关系。以往认为上述现象是因嗜酸性粒细胞释放组织胺而促进过敏反应的发生,近年发现嗜酸性粒细胞内含有能中和组织胺、拮抗5-羟色胺和缓激肽的物质,以及大量的能破坏过敏迟缓反应物质的芳基硫酸酶B (aryl-sulfatase B),因而它具有拮抗过敏反应的作用。
嗜碱性粒细胞 来源于骨髓,其功能和组织内的肥大细胞相似。胞质内所含的嗜碱性颗粒较粗大,直径为0.4~1μm,含有组织胺、5-羟色胺和肝素。血液中大部分组织胺是由嗜碱性粒细胞携带的。变态反应时,首先由嗜碱性粒细胞和IgE结合而使机体致敏,如患者再次接触过敏原时,即可发生脱颗粒而释放组织胺等炎症介质,使机体发生速发型变态反应。