过程的主要阶段
在该防御机制的动态过程中,可区分出4个连续的阶段:
- 趋向 — 吞噬细胞向外源性靶标主动移动。
- 识别与黏附 — 借助受体识别结构并牢固黏附于其表面。
- 吞噬 — 物质沉入细胞内部形成吞噬体,随后其与溶酶体靠拢并融合膜结构,形成吞噬溶酶体。
- 破坏 — 对捕获目标的细胞内消化。
细胞内破坏机制
为了消灭捕获的物质,细胞会启用两个主导机制:
- 依赖氧机制(或“呼吸爆发”) — 在破坏过程中起关键作用,伴随代谢的急剧跃升和氧的积极参与。
- 非依赖氧细胞毒性 — 在被调理的外源性病原体与吞噬细胞膜接触的瞬间被触发。
识别、黏附和调理阶段
白细胞与靶标的相互作用建立在清晰的事件顺序之上:
- 通过受体识别目标。
- 调理作用 — 目标的特殊“标记”,有助于其随后的捕获。
- 白细胞 $Fc\gamma$ 受体参与的直接接触。
- 细胞内过程的激活:代谢跃升、脱颗粒,以及黏附分子和主要组织相容性复合体(MHC)蛋白的高表达。
吞噬不完全及其原因
有时被吞噬的细菌在溶酶体酶的作用下并未死亡,而是在防御细胞内部继续存活。微生物通过致密的疏水细胞壁、荚膜、酶抗性或阻断吞噬溶酶体融合的能力来保护自己。
导致该障碍的主要病因学原因:
- 溶酶体病理:细胞器膜病或酶病。
- 调理缺陷与标记结合效率低下。
- 酶缺乏(例如,缺乏髓过氧化物酶会降低杀菌潜能)。
- 黏附特性受损和黏附分子缺乏。
- 干扰该过程调节的激素失调。
简述:主题相关问答
什么是“呼吸爆发”,在此过程中会生成哪些活性物质?
“呼吸爆发”是细胞内破坏的依赖氧机制,在此机制中吞噬细胞内的氧化过程急剧激活,并在氧的参与下代谢增强。
其结果会生成活性氧:
- 过氧化氢(H2O2);
- 超氧化物;
- 羟基自由基;
- 吞噬细胞的活性氧还包括 O2-、H2O2、*OH、OH-、OCl-、'O2、O3。
过氧化氢、超氧化物和羟基自由基在吞噬溶酶体内蓄积。
具体是哪些物质在识别过程中发挥调理素的功能?
调理素是由包裹吞噬目标的分子发挥作用,它们对其进行预处理并便于白细胞膜受体进行识别。
主要的调理因子包括:
- 抗体 — IgG 类免疫球蛋白(与 Fcγ 受体结合);
- 补体成分 — iC3b 片段以及 C3b 分子。
哪些酶和蛋白质可确保非依赖氧的细胞毒性?
吞噬细胞的非依赖氧杀菌活性由其主要作用部位在吞噬溶酶体内的因子来确保。酶和多肽来自现成的溶酶体,在脱颗粒时可在细胞外发挥作用。
这些肌肉包括:
- 阳离子蛋白:丝氨酸蛋白酶抑制剂/杀菌蛋白(组织蛋白酶 G、弹性蛋白酶、阿朱拉西丁、蛋白酶-3)、溶菌酶、乳铁蛋白、BPI 蛋白;
- 酸性水解酶:髓过氧化物酶、5'-核苷酸酶、β-芳基硫酸酯酶、β-葡萄糖醛酸酶、酸性甘油磷酸酶;
- 杀菌肽:α 和 β 防御素、cathelicidins(导管素);
- 酸化酶类因子:V-ATP酶,其活性会导致 pH 降至 4.5–5.0。
白细胞膜上的 Fc-γ 受体具有什么确切功能?
吞噬细胞膜上的 Fcγ 受体确保与目标表面的抗体接触,并触发细胞内信号级联。
主要功能:
- 识别与捕获 — 对被 IgG 类抗体调理的微生物进行吞噬(例如通过 FcγRI);
- 信号转导 — 受体簇集可激活酪氨酸激酶(Src 和 Syk),从而促成吞噬杯的形成;
- 细胞溶解诱导 — FcγRIII(CD16)的表达可确保抗体依赖性细胞介导的细胞毒性(ADCC)得以实现。
阶段公式:趋向 $\rightarrow$ 识别与黏附 $\rightarrow$ 吞噬及形成吞噬溶酶体 $\rightarrow$ 破坏。(趋识吞破)。
课堂与考试常见问题
是谁以及在什么时候发现了吞噬作用在炎症中的作用?
该现象由伊·伊·梅契尼科夫于 1882 年发现,并证明了其在炎症反应发生机制中的关键意义。
在吞噬异物的阶段会发生什么?
目标沉入吞噬细胞内部并形成吞噬体。随后溶酶体靠近并与其膜融合,形成吞噬溶酶体,在此开始消化过程。
哪种破坏机制发挥主导作用?
起主导作用的是被称为“呼吸爆发”的依赖氧机制,该机制与氧代谢的急剧升高相关。
什么是未完成性吞噬?
这种情况是指被吞噬的微生物未被酶破坏,而是由于微生物防御因子或细胞病理而在吞噬细胞内部存活。
该主题的其他拓展内容
- 白细胞细胞膜受体在免疫应答中的作用
- 氧依赖性呼吸爆发的生物化学途径
- 溶酶体膜病与酶病作为系统性病理学
- 调理素和补体系统蛋白在颗粒摄取中的意义
- MHC蛋白和黏附分子表达的分子机制
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