嗜酸性粒细胞——倚“剑”行天下

作者:南方医科大学南方医院 赵奕君 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  赵奕君

血液就像江湖,流淌于我们全身循环中。而江湖里有三大流派,分别是白细胞群、红细胞群和血小板(图1)。接下来,要带大家走进的是白细胞群中的嗜酸性粒细胞群的检验世界。

嗜酸性粒细胞宛如才貌双全的女侠客,可谓是“气质美如兰,才华馥比仙”。

论气质嗜酸性粒细胞的蓝色胞质就似女侠客身着的一袭青衣,飘摇潇洒之极论才华嗜酸性粒细胞的橘红色嗜酸性颗粒就似女侠客腰间的水晶(图2),有如剥开的石榴般有光泽,颗颗圆润立体而微微折光,但内里却暗藏玄机,打开竟是神秘“宝剑”

江湖传闻,嗜酸性粒细胞“一剑出鞘”,仗行千里,正宗帮派者称之为“脱颗粒”。那么嗜酸性颗粒这把宝剑,暗藏着什么秘密呢?


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图 1 血液中的三大细胞群

         


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 图 2 女剑客般的嗜酸性粒细胞


嗜酸宝剑是如何锤炼的?

 嗜酸宝剑的锤炼与众不同,在锤炼之时加入了特殊的成分。嗜酸性粒细胞会产生独特的有毒炎症介质,包括四种主要的阳离子蛋白,以及许多预先形成的细胞因子、趋化因子和生长因子,这些介质都储存在一个具有独特形态的颗粒群中,称为特定颗粒(Gr)(图3)。特定颗粒就是锤炼宝剑之时最重要的秘密成分由一个晶体核心和基质组成,核心含有主要碱性蛋白(MBP),基质含有嗜酸性粒细胞阳离子蛋白(ECP)、嗜酸性粒细胞衍生的神经毒素(EDN)、嗜酸性粒细胞过氧化物酶(EPO)等。宝剑锤炼不易,嗜酸女侠客为何要拔剑出鞘?



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  图 3 嗜酸性粒细胞的特定颗粒(Gr)


嗜酸宝剑为何出鞘

嗜酸性粒细胞一生路见不平拔刀相助,对于寄生虫等敌人的入侵或是任何敏感物质引起的风吹草动都是反应敏捷,绝不放过,在听到“哨兵”——趋化因子的哨声后,从循环中迅速聚集到“战场”——炎症病灶,在这里嗜酸性粒细胞活化并通过不同的方式“出剑”脱颗粒,有如秋风扫落叶般进攻,行动迅速而强劲,这一过程就是正宗流派者口中的脱颗粒(图4)。都说“杀敌一千,自损八百”,嗜酸性粒细胞在杀伤敌人的同时,也会对自身的组织造成损伤,引起炎症。脱颗粒是嗜酸性粒细胞响应不同刺激的关键事件,是一系列炎症和免疫调节反应的核心。


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图 4 嗜酸性粒细胞脱颗粒过程


嗜酸出剑之何以“四变”

孙悟空有七十二变,而嗜酸性粒细胞脱颗粒有“四变”,一变经典胞吐作用、二变复合胞吐作用、三变零碎脱颗粒(PMD)、四变细胞溶解,“变”在女侠客出剑的力度。

一变——经典胞吐作用,嗜酸性颗粒直接和细胞膜融合释放全部颗粒内容物(图5);

二变——复合胞吐作用,则是嗜酸性颗粒间先发生了相互融,再与细胞膜作用释放全部颗粒内容物(图6),此时的女侠客毫不留情,剑拔出鞘,直刺要害,给敌人致命一击!

这两招都会在胞浆中遗留空泡和脱颗粒的管道因此,有透视术的显微镜发现,细胞形态发生了改变,嗜酸性粒细胞中出现或大或小的空泡(图7)。


图 5 经典胞吐作用

图 6 复合胞吐作用

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图 7 胞吐细胞形态图


三变——零碎脱颗粒(PMD)是一种由分泌囊泡介导的细胞内颗粒分泌的方式,分泌囊泡就像是女侠客出剑的手法,杀伤或轻或重尽在掌握中。“出剑手法”除了典型的圆形小囊泡外,更为独特的是嗜酸性粒细胞活化时由特定颗粒自主形成的多形性管型大囊泡,称为嗜酸性阔边帽囊泡(EoSVs)。PMD与经典的胞吐作用最大的区别在于可以通过分泌囊泡实现逐步和有选择性地释放颗粒内容物(图8),因此,细胞胞浆中会留有排空未排空但密度减低的颗粒。由于嗜酸性颗粒的橘红色是颗粒中的碱性蛋白质与伊红酸性染料结合的结果,所以密度减低的颗粒着色会变浅或是不着色这在显微镜下则表现为嗜酸性颗粒变小,并且有大小不一的现象。(图9)


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图 8 零碎脱颗粒细胞模式图

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图 9 零碎脱颗粒细胞形态图

 

四变——细胞溶解则是一种非凋亡性的细胞快速死亡形式,细胞膜破裂后会释放完整的颗粒(图10),这时的嗜酸女侠客不再出剑,选择了体面而有尊严的壮烈牺牲!在镜下可以看到,细胞的细胞膜消失,颗粒全部释放的溶解状态(图11)。

                                                                                         81-10.png

图 10 细胞溶解模式图

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图 11 细胞溶解形态图

 

嗜酸宝剑何时出鞘

有文献记载,显微镜这位透视武功大师,发现以上嗜酸细胞形态改变会发生在以下疾病中:嗜酸性粒细胞增高性心内膜炎、特发性嗜酸性粒细胞增多症、变应性鼻炎以及变应性肉芽肿性血管炎等,这些疾病在某种程度上都属于变应性疾病,主要的病理发生机制都是由于嗜酸性粒细胞增多并聚集于相应组织,脱颗粒释放毒性蛋白,发挥细胞毒性作用,造成了细胞和组织损伤。但是,显微“透视术”——形态学只能作为辅助判断的线索,还需要顺藤摸瓜结合各方武功大师——临床表现、影像检查等进行综合分析诊断。

嗜酸性粒细胞这位女侠客,有勇有谋。风起云涌之时,毅然拔出嗜酸颗粒宝剑发生脱颗粒:或毫不留情直击要害(胞吐作用),或斟酌力度出剑(零碎脱颗粒),或是大义牺牲(细胞溶解)。危机之时,却也不忘留下细胞形态学的蛛丝马迹,助人寻凶,真不愧为气质与才华并存的女侠客,“事了拂衣去,深藏身与名”!

 

 

参考文献:

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[2]     Spencer LA,   Bonjour K, Melo RC, Weller PF. Eosinophil secretion of granule-derived   cytokines. Front Immunol. 2014;5:496. Published 2014 Oct 27.   doi:10.3389/fimmu.2014.00496

[3]     Melo RC, Spencer   LA, Dvorak AM, Weller PF. Mechanisms of eosinophil secretion: large   vesiculotubular carriers mediate transport and release of granule-derived   cytokines and other proteins. J Leukoc Biol. 2008;83(2):229-236.   doi:10.1189/jlb.0707503

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