见微知著----检验人眼中的“胞生”百态--2022科普散文大赛

作者:南方医科大学南方医院检验医学科 黄俊捷 来源: 发布时间: 2022-04-19 点击数量:0

作者:南方医科大学南方医院检验医学科 黄俊捷

-- 前言 --    

《见字如面》曾说到:“我希望用一封信打开人生、人性的观察窗口,让人们可以窥视尽可能的广度与深度。”在此,笔者想和大家一起打开微观世界的大门,看看检验人眼中的“胞生百态”,让大家对血细胞形态有更深的了解。    

--“化妆”--    

在我们流动的生命之下,血液像一条奔流的长河,里面生活着各种各样的血细胞。为了便于区分,检验人给血细胞化了妆——染色,不同血细胞呈现出独特有趣的样貌(图1左)。    


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图 1染色后的血细胞(左) 细胞的微观结构(右)    

   

常见的血细胞染色方法为瑞吉染色,含有酸性染料伊红与碱性染料美蓝/天青。碱性结构或阳离子蛋白与酸性伊红的有色成分阴离子结合呈现为红色,反之则与美蓝/天青结合呈现为蓝紫色/蓝色。在细胞的微观结构(图1右),富含核苷酸的细胞核和核糖体易与碱性染料结合而被染成蓝紫色/蓝色,溶酶体等结构则被染成红色,而高尔基体偏中性不易着色而淡染。    

一花一世界,一叶一菩提。小小的血细胞也经历着生老病死。    

--“人口”金字塔 --    

年幼的血细胞在骨髓中茁壮生长,如同象牙塔中的青少年。当细胞逐渐成熟,便进入血循环,步入社会各司其职,维持机体的稳定平衡。当“人口”金字塔的平衡被打破,提示机体出现病变。比如,当血循环中成熟的多分叶核粒细胞增多时(核右移),即社会的老龄化,提示骨髓造血功能发生障碍。反之,当杆状核粒细胞增多并出现更早期的细胞时(核左移),愈来愈多的青少年志愿投身军旅,保家卫国,提示机体正经受强大外敌的入侵,如严重的化脓性感染。    

-- 硬“核”的灵魂 --    

细胞的生长发育受大脑——细胞核的控制,为了守护脆弱的灵魂,细胞核拥有着最坚固的堡垒,这也影响到细胞的变形、迁移能力。成熟的中性粒细胞通过核分叶(图2a),单核细胞(图2c)通过扭曲折叠胞核可获得强大的变形趋化能力。借此,两者可快速渗出血管(图2b),游走至炎症部位,作为免疫防御中的先锋,通过提呈抗原获取情报。    


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图 2 细胞核形态与结构    


染色质(图2d)是细胞核的“神经网络”,因存在不同程度的螺旋化,染料沉积不一,在镜下呈现为粗细不均的颗粒状。螺旋化程度低的区域转录活性高,而转录活性取决于细胞的未来潜能    


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图3 各系原始细胞    

   

如同人类幼崽,对世界抱有好奇之心的原幼细胞具有圆润的大脑袋,生长活跃(图3)。而各系原始细胞“相由心生,与内向的原始淋巴细胞(图3b)相比,志在成为大自然搬运工的原始红细胞(图3a)合成蛋白单一——运输氧气的血红蛋白,具备更粗犷的外表,染色质为粗颗粒状;而心思细腻的原始粒细胞(图3c)需要合成多样的颗粒蛋白,则呈现出细颗粒状,如同三毛笔下的撒哈拉沙漠;具备“多种人格”的原始单核细胞(图3d)有着多副面孔(图6),进入组织后可分化为多种巨噬细胞,如骨组织的破骨细胞、心力衰竭细胞,肺泡里的噬尘细胞等,其染色质呈现为纤细疏松状。    

--丰富的“内涵”--    

走出象牙塔、步入社会的成熟血细胞们各显英雄本色,有着多姿多彩的颗粒    

赤诚忠(中)勇    

粉红色中性颗粒内含溶菌酶、防御素等,具有强大的杀菌作用。中性颗粒(图4中)就像一颗颗子弹,赋予中性粒细胞强大的杀菌能力。作为血循环中平凡的大多数,当机体受到细菌攻击时,中性粒细胞挺身而出,同时调动预备部队——储存池里的细胞,使得血循环中的中性粒细胞数量增多。如遇严重感染,细菌大量来袭,中性粒细胞弹尽粮绝,可呈现为缺失颗粒的空泡变性(图4右)。如敌人太强大无法消灭,颗粒易发生变性聚集,则出现较粗大的紫黑色中毒颗粒(图4左)。青山处处埋忠骨,何须马革裹尸还,忠诚的中性粒细胞背靠背,聚集成团,英勇战斗,直至牺牲成为脓细胞。    


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图 4 中毒颗粒(左)中性颗粒(中)空泡变性(右)    

   

喜怒无常    

暗黑系嗜碱性粒细胞(图5左)富含大小不一、排列杂乱的紫黑色嗜碱性颗粒。颗粒的组成成分有组胺、白三烯和趋化因子等。组胺、白三烯具有多种魔法效应,可加固城墙(收缩平滑肌)、扩宽道路(血管扩张)、降下毒雨(富含抗菌功效的黏液分泌增多),而趋化因子可召唤其他战友抵达战场。暗黑魔法有时候杀敌一千,自损八百,引起过敏反应(I型超敏反应)。当隐藏于皮肤和黏膜固有层的嗜碱性粒细胞/肥大细胞(同样富含嗜碱性颗粒)施展暗黑魔法失控时,可引发荨麻疹、过敏性鼻炎等一系列临床症状。    


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图 5嗜碱性粒细胞(左)嗜酸性粒细胞(右)    


与暗黑系的嗜碱性粒细胞不同,嗜酸性粒细胞(图5右)施展的是治愈魔法,其嗜酸性颗粒在镜下如同一颗颗橘红色的桔子。治愈系嗜酸性颗粒富含组胺酶、芳基硫酸酯酶、阳离子蛋白等。被召唤到过敏部位的嗜酸性粒细胞释放颗粒,通过组胺酶和芳基硫酸酯酶灭活组胺和白三烯,安抚失控的嗜碱性粒细胞,从而抑制过敏反应。此外,阳离子蛋白对体型庞大,无法吞噬杀灭的凶兽寄生虫有很强的感化能力(形成穿膜孔道),“开悟”的寄生虫很快便自行“尸解”。因此,当机体发生过敏或寄生虫感染时,血循环中的嗜酸性粒细胞会增多。     

铁面无私    

作为一名执法先锋,“风里来,雨里去”是单核细胞的人生底色。单核细胞饱经风霜,灰尘扑面——胞质中分布着细小的嗜天青颗粒(图6a)。嗜天青颗粒内含髓过氧化物酶、多种酸性水解酶等,赋予单核细胞强大的细胞毒作用。单核细胞机敏善察,秉公执法,通过清道夫受体等准确识别、清除违法者,既严惩外敌微生物、有毒物质,也不放过内患坏死细胞、肿瘤细胞等,可谓是刚正不阿,铁面无私。    


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图6单核巨噬细胞:  a单核细胞/b破骨细胞/c噬尘细胞/d心力衰竭细胞    


--深藏功与名--    

胞质中还存在着一个非常重要的秘密武器——核糖体。与功能各异的颗粒相比,核糖体专注于蛋白质的合成,默默付出,对淋巴系和红系血细胞的成长至关重要。    

临(淋)危受命    

内向的淋巴细胞(图7a)安分守己,大隐于世。沉默时胞质内仅含有少量的核糖体而呈现淡染的蓝色。当外敌入侵,尤其是隐藏在人群中(正常细胞内)狡猾的病毒,快速抵达战场的先锋部队通过抗原提呈将敌军情报分享给淋巴细胞。临危受命的淋巴细胞开始“返老还童”,全身心投入战役,成为反应性淋巴细胞(图7b)    


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图 7 淋巴细胞的“返祖”    


反应性淋巴细胞抖擞精神,胞核变大、染色质变细,同时胞质蓝色加深——核糖体增多以合成对敌武器。作为免疫军团的特工,淋巴细胞需要装备更加精良的高精准武器,即高特异性免疫球蛋白。因此,淋巴细胞分化而成的成熟浆细胞(图7c)有一个隐蔽的军工厂高尔基体淡染区    

功(红)成身退    

志向坚定的搬运工红细胞一出生便赢在了起跑线上,拥有大量核糖体的原始红细胞(图8a)的胞质为深染的油画蓝,随着细胞的不断发育成熟,合成的血红蛋白不断累积,核糖体也完成自己的使命不断减少,油画蓝的胞质逐渐蜕变成红色    


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 8 红细胞的发育过程    


处于青春叛逆期的网织红细胞(图8 e1)仍残留有核糖体,镜下呈现为蓝色的丝网状物,具有合成血红蛋白的能力。叛逆的红细胞如受社会毒害,有时会误入歧途,胞质中的核糖体变性聚集,镜下呈现为灰蓝色的点状颗粒,被称为嗜碱性点彩红细胞(图8 e2),多见于机体发生重金属中毒时。    

-- 后记 --    

每个细胞都拥有着独一无二的硬核人生,其形态特点也多种多样。见微知著,熟练掌握细胞形态与功能之间的关系,有助于检验人更好的理解形态与疾病的关系。本文所述的形态特点与变化只是细胞世界的冰山一角,我们要不断探索,保持热爱。    

     

参考文献    

[1] Palmer L, Briggs C, McFadden S, Zini G, Burthem J, Rozenberg G, Proytcheva M, Machin SJ. ICSH recommendations for the standardization of nomenclature and grading of peripheral blood cell morphological features. Int J Lab Hematol. 2015 Jun;37(3):287-303.    

[2] Kolaczkowska E, Kubes P. Neutrophil recruitment and function in health and inflammation. Nat Rev Immunol. 2013 Mar;13(3):159-75.    

[3] Iype J, Fux M. Basophils Orchestrating Eosinophils' Chemotaxis and Function in Allergic Inflammation. Cells. 2021 Apr 14;10(4):895.    

[4] Kano N, Fukui S, Kushiro S, Inui A, Saita M, Kura Y, Sawada U, Naito T. Basophilic stippling in red blood cells in the bone marrow: indication for lead poisoning diagnosis. J Int Med Res. 2022 Feb;50(2):3000605221078405.    

[5] Li P, Feng F, Pan E, Fan X, Yang Q, Guan M, Chen L, Sun C. Scavenger receptor-mediated Ad5 entry and acLDL accumulation in monocytes/macrophages synergistically trigger innate responses against viral infection. Virology. 2018 Jun;519:86-98.    


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