单核吞噬细胞系统

单核吞噬细胞系统（ mononuclear phagocyte system,MPS ），血液中的单核细胞和由其衍生的各种组织器官中的巨噬细胞（mΦ）的总称，组织中的巨噬细胞随所在器官的不同而有不同的名称（图1）。具有强大的吞噬能力。主要功能为：①通过清除损伤和衰老的细胞及变异细胞维持机体自身稳定，即在机体内起“清洁工”的作用；②非特异地吞噬和破坏侵入机体的病原体和其他异物；③在机体的特异性免疫中，处理并呈递抗原信息给淋巴细胞，诱导免疫反应和调节免疫应答。

И.И.梅契尼科夫于1882年在许多动物中观察到吞噬现象，并首先提出巨噬细胞一词。K.A.Z.阿绍夫1913年把全身各处对胶体染料有强吞噬力的细胞归纳为网状内皮系统。这包括血窦及淋巴窦的内皮细胞，脾脏、淋巴结等器官中的网状细胞以及单核细胞、巨噬细胞；他认为网状细胞可能变为巨噬细胞，它们共同起源于间充质细胞。后来发现网状细胞及内皮细胞无明显的吞噬能力，并且它们的起源不同。1969年拉尔夫·范·菲尔特根据单核细胞的分化过程，提出单核吞噬细胞系统 (MPS)一词，用以取代网状内皮系统一词。单核细胞是这样分化的：造血干细胞→嗜中性粒细胞和巨噬细胞集落形成细胞（CFU-GM，为嗜中性粒细胞和单核细胞的共同前体细胞）→原单核细胞→幼单核细胞→单核细胞。各种组织中的巨噬细胞均由血液中的单核细胞迁移到组织中进一步成熟而形成，从单核细胞到巨噬细胞的变化是一个连续的过程，二者的功能又相同，所以实际应用中二者常相提并论，其用名也十分混乱，后者又称吞噬细胞、组织细胞、大单核细胞，等等。

MPS细胞的形态

单核细胞是血液中白细胞的一种，占白细胞总数的3～8％(240～480个/mm3)，在赖特（原译瑞氏）氏染色血涂片上，单核细胞呈圆形或椭圆形，直径10～18μm，平均约15μm，是最大的白细胞。细胞质为弱嗜碱性，染色浅灰蓝色，内有大小不等的直径约0.1～0.2μm的嗜天青颗粒（为溶酶体），核呈肾形或马蹄形。嗜天青颗粒的过氧化物酶呈阳性，细胞核周围脂酶呈阳性，这两种组织化学染色是鉴定单核细胞的重要方法。在透射电子显微镜下，单核细胞有发育较好的各种细胞器，还可见许多小沟，可能为吞饮小泡。巨噬细胞体积大，直径超过20μm，细胞内含有酸性水解酶的溶酶体。在扫描电镜下，巨噬细胞表面有很多微绒毛和伪足，吞噬和消化异物功能强。

MPS细胞的膜表面抗原和受体

MPS的细胞表面具有特异性抗原（如CD4），主要组织相容性Ⅰ类和Ⅱ类抗原，其中Ⅱ类抗原常称为Ia（免疫相关）抗原，纤维粘连蛋白，IgG的Fc段受体，补体C3b受体，淋巴因子受体和淋巴细胞受体等。这些抗原和受体都与 MPS发挥多方面的免疫功能有关。

MPS细胞的异质性

表现在两个方面：①不同组织器官中的巨噬细胞的异质性，如腹腔巨噬细胞的能量代谢以糖酵解为主，而肺泡巨噬细胞的能量代谢以有氧氧化为主。大鼠的腹腔巨噬细胞对 T细胞增殖有辅助作用，而肺泡巨噬细胞对T细胞增殖反而有抑制作用。另外，两者在趋化性、补体受体等方面也有一定程度的差异，这种差异是组织局部适应的结果。②同一组织中 MPS细胞的异质性，根据单核细胞是否具有能与单克隆抗体Mac-120结合的表面抗原，可将人外周血中的单核细胞分为Mac-120+和Mac-120-两个亚群，有Mac-120+的单核细胞能刺激T细胞的增殖。根据 Ia抗原的有无可将豚鼠腹腔的巨噬细胞分为Ia+和Ia-两群，Ia+的巨噬细胞具有辅助活性。

MPS的功能

MPS参与非特异性免疫反应。MPS的细胞能非特异地吞入破坏多种病原体和其他异物。对颗粒性物质的吞入称为吞噬作用，对胞外液体的吞入称为吞饮作用，这些都是消耗能量的主动过程。图2示巨噬细胞对细菌的吞噬，这包括巨噬细胞趋化、与细菌接触、吞噬、细胞内杀菌等过程。巨噬细胞在某些淋巴因子、抗原抗体复合物、补体及细菌某些代谢产物等的作用下出现的定向移动称为趋化作用，引起趋化作用的物质称为趋化因子，趋化作用的机理尚不清楚。抗体通过与抗原的特异性结合以及与巨噬细胞膜上Fc的受体结合，补体通过与结合在抗原上的抗体的结合以及与巨噬细胞膜上的补体受体的结合促进巨噬细胞的吞噬能力，这称为调理作用，这些具有调理作用的物质称为调理素。细菌被吞噬后，被细胞膜包裹形成吞噬体，吞噬体与溶酶体（或称初级溶酶体）融合形成吞噬溶酶体(或称次级溶酶体)，溶酶体酶催化复杂的生物化学过程，破坏并消化细菌。最终未能消化的物质则形成残体，或保留在细胞内或排出细胞外。巨噬细胞的杀菌机理尚不清楚，可能如嗜中性粒细胞那样，过氧化物酶系统产生的过氧化氢、超氧化物离子、氢氧根离子等对杀伤起着重要作用，但完全成熟的巨噬细胞不含有髓过氧化物酶，因此这一机理远不如嗜中性粒细胞那样有效。单核细胞含有丰富的水解酶，主要有酸性水解酶、溶菌酶、中性蛋白酶等。这些酶对破坏消化细菌可能起主要作用。

某些病原体被MPS的细胞吞噬后，不能被杀灭而寄生在细胞内，这类病原体包括结核杆菌、麻风杆菌、布鲁斯氏杆菌、沙门氏菌、利斯特氏菌、衣原体、立克次氏体、利什曼原虫、弓形虫和锥虫。巨噬细胞被 T细胞分泌的巨噬细胞武装因子(MAF)激活后，胞内消化酶增多，代谢增强，就能杀死上述病原体。激活的具体机理尚不清楚。

MPS在机体抗肿瘤免疫中起重要作用有，可直接识别肿瘤细胞，继而吞噬并消化肿瘤细胞。MPS通过其表面的Fc受体与结合有抗肿瘤抗体的肿瘤细胞结合，继而可杀伤肿瘤细胞。这称为 MPS介导的抗体依赖的细胞毒效应。活化的MPS可产生肿瘤坏死因子(TNF)破坏肿瘤细胞（见肿瘤免疫）。MPS杀伤肿瘤细胞后，将有效抗原成分呈递给淋巴细胞，促进对抗肿瘤细胞的特异性免疫反应。

MPS 参与特异性免疫反应。抗原性物质进入机体后，MPS首先非特异地将它吞噬，然后对抗原进行加工处理，继而将抗原信息呈递给T淋巴细胞和B淋巴细胞，或经T细胞再呈递给 B细胞，在这同时伴有淋巴细胞之间、淋巴细胞与MPS之间的相互作用，最终淋巴细胞被激活，导致细胞免疫和体液免疫的发生。

关于MPS呈递抗原信息的本质目前尚不清楚，一般认为，MPS细胞摄取抗原性物质进行加工处理，形成更有效的抗原分子，将其与MPS细胞膜上的主要组织相容性复合体Ⅱ类抗原结合形成复合物，该复合物与辅助性T细胞膜上的抗原受体结合（图3）继而激活T细胞，诱发细胞免疫反应，而游离的抗原分子不能激活辅助性T细胞。被激活的辅助性T细胞继而导致辅助B细胞及其他免疫细胞的激活。有人认为MPS对抗原加工后产生一种携带有遗传信息的核糖核酸（RNA），这样的RNA有两类，一类是含有抗原片段的抗原-RNA复合物，它比原有的抗原能更有效地刺激淋巴细胞的免疫反应，称为超抗原。另一类RNA不含有任何抗原成分，它具有信息RNA的活性，称为iRNA，能选择性地诱导IgM抗体的形成。目前尚有争论。

在特异性免疫反应中，MPS不仅加工呈递抗原信息给淋巴细胞，还通过MPS细胞表面的受体或自身抗原（尤其是Ia抗原)与淋巴细胞表面的抗原或受体直接接触。MPS自身分泌的单核细胞因子，如白细胞介素-1和白细胞介素-6、遗传相关因子、非特异性巨噬细胞因子及前列腺素 E等对淋巴细胞的活性及功能调节也起重要的作用。白细胞介素-1和白细胞介素-6的主要功能都是促进 T细胞的活化增生，对B细胞分化和自然杀伤细胞的活性有促进作用；遗传相关因子来自存在有抗原的巨噬细胞培养上清液，它能诱导产生免疫相关基因相同的辅助性T细胞，具有抗原特异性；非特异性巨噬细胞因子来自无抗原的巨噬细胞培养上清液，作用也是诱导产生辅助性 T细胞，但无遗传限制性，也无抗原特异性；前列腺素E对淋巴细胞活性有抑制作用。适量的巨噬细胞为体外淋巴细胞转化所必须，但过量的巨噬细胞反而有抑制作用，有人认为巨噬细胞中存在抑制性亚群。

MPS还有非免疫学作用。清除损伤或衰老的自身细胞也是MPS的最重要的生理功能之一，如在慢性炎症灶内就含有大量的单核细胞和巨噬细胞。MPS吞噬损伤衰老的红细胞，将其消化后得到铁离子供红细胞重新利用。肝脏的库普弗氏细胞可产生集落刺激因子和红细胞生成素，分别促进粒细胞和红细胞的生成。尤其是库普弗氏细胞，能摄取和隆解乳糜微粒，还参与脂肪酸及胆固醇的合成，巨噬细胞通过吞饮作用摄取体液中的蛋白质及碳水化合物进行降解，从而参与机体的物质代谢过程，还参与合成转铁蛋白、凝血酶元等物质。

MPS功能的调节

淋巴细胞分泌的多种淋巴因子对MPS 的功能有调节作用，如巨噬细胞武装因子能活化巨噬细胞；巨噬细胞移动抑制因子可抑制巨噬细胞的移动；γ- 干扰素能使Ia-的巨噬细胞转变为Ia+巨噬细胞，并且对巨噬细胞吞噬和杀伤活性有显著地增强效应；集落刺激因子(CSF)可诱导巨噬细胞分泌前列腺素，并且有促进巨噬细胞介导的抗体依赖的细胞毒效应。巨噬细胞自身分泌的前列腺素能抑制巨噬细胞产生干扰素，也能抑制内毒素诱导的巨噬细胞分泌CSF，还抑制巨噬细胞Ia抗原的表达。皮质类固醇对巨噬细胞分泌补体C2和C4有抑制作用，对巨噬细胞的吞噬功能也有抑制作用，这是用皮质类固醇类药物（如泼尼松）的病人容易患感染性疾病的重要原因之一。