【1.02】脊椎动物免疫细胞的起源

身体受到保护,不受感染性病原体及其毒素的影响,也不受由多种效应细胞和分子共同组成的免疫系统所造成的损害。

  • 先天和适应性免疫反应都依赖于白细胞( white blood cells, or leukocytes)的活动。免疫系统的大多数细胞来自骨髓,其中许多细胞在骨髓中发育和成熟。
  • 但有些,特别是某些组织中的巨噬细胞和淋巴细胞群体(例如,中枢神经系统的小胶质细胞),在胚胎发育过程中起源于卵黄囊或胎儿肝脏。它们在出生前播种组织(seed tissues ),并作为独立的、自我更新的群体在一生中保持。

出生后,血液的所有细胞成分,包括运送氧气的红细胞、在受损组织中引发凝血的血小板以及免疫系统的白细胞,最终都来自骨髓的造血干细胞(HSC, hematopoietic stem cells )。因为这些细胞可以产生所有不同类型的血细胞,所以它们通常被称为多能(或多能,multipotent)造血干细胞。造血干细胞立即产生发育潜力更有限的细胞,这些细胞是红细胞、血小板和两大类白细胞的祖细胞,即淋巴细胞和髓细胞。一旦成熟,免疫细胞就驻留在外周组织内,在血液中循环,或在一个称为淋巴系统的特殊血管系统中循环。淋巴系统从组织中排出细胞外液和免疫细胞,并将其作为淋巴输送,最终将其排空回血液系统。不同类型的血细胞及其谱系关系如图1.3所示。.

图1.3 血液中的所有细胞成分,包括免疫系统的细胞,都来自骨髓中的多能造血干细胞。

这些多功能细胞分裂产生两种类型的干细胞。

  1. 一个常见的淋巴祖细胞( lymphoidp rogenitor)产生了白细胞(leukocytes)的淋巴谱系(蓝色背景): 先天性淋巴细胞(ILCs)和自然杀伤细胞(NK)以及 the T and B lymphocyte。
  2. 一种常见的髓系祖细胞(myeloid progenitor )产生了髓系谱系(粉色和黄色背景),髓系谱系包括其余的白细胞、干细胞(红细胞)和巨核细胞,这些巨核细胞产生对凝血至关重要的血小板。
  • T淋巴细胞和B淋巴细胞通过具有抗原受体而区别于其他白细胞,并通过其分化位点(胸腺和骨髓)而区别于彼此。与抗原相遇后,B细胞分化为分泌抗体的浆细胞,而T细胞分化为具有多种功能的效应T细胞。
  • 与T细胞和B细胞不同,ILCs和NK细胞缺乏抗原特异性。
  • 剩下的白细胞是单核细胞,树突状细胞,中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞(neutrophils, eosinophils, and basophils)。最后三种细胞在血液中循环,称为粒细胞(granulocytes),因为细胞质颗粒的存在使这些细胞在血液涂片或多形核白细胞中具有独特的外观,因为它们的细胞核形状不规则。
  • 未成熟树突状细胞(黄色背景)是进入组织的吞噬细胞;它们在遇到潜在病原体后成熟。大多数树突状细胞来源于常见的髓系祖细胞,但也有一些来源于常见淋巴祖细胞。
  • 单核细胞进入组织,在那里分化为吞噬巨噬细胞或树突状细胞。肥大细胞也进入组织并在那里完成其成熟

词汇 Glossary

  • 免疫系统:参与先天免疫和适应性免疫的组织、细胞和分子。
  • 白细胞(leukocyte, white blood cell)。白细胞包括淋巴细胞、多形核白细胞和单核细胞。
  • 骨髓(bone marrow ): 是可以由造血干细胞产生血红细胞、白细胞和血小板的所有细胞成分的组织。骨髓也是哺乳动物B细胞进一步发育的场所,也是T细胞迁移到胸腺时产生T细胞的来源。因此,骨髓移植可以恢复血液中的所有细胞成分,包括适应性免疫反应所需的细胞
  • 造血干细胞(HSC,hematopoietic stem cells ):骨髓中的一种多能(或多能)细胞,可产生所有不同的血细胞类型。
  • 造血能力(pluripotent):通常指祖细胞产生器官系统所有可能谱系的能力。
  • 淋巴系统:携带淋巴的血管和外周淋巴组织的系统,来自组织的细胞外液在通过胸导管返回血液之前通过该系统。
  • 淋巴:在组织中积聚并由淋巴管排出的细胞外液体,淋巴管将其通过淋巴系统输送至胸导管,胸导管将其送回血

参考资料

  • Janeway’s Immunobiology 10th edition
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