中性粒细胞的作用

周莹

[摘  要]多形核嗜中性粒细胞是针对感染的第一防御，并且密切参与炎症反应的起始。众所周知，嗜中性粒细胞的这种功能主要由吞噬作用，细胞内降解，颗粒释放和感测危险应激后中性粒细胞外陷阱的形成介导。然而，积累的数据表明嗜中性粒细胞在先天和适应性免疫中具有多种重要的生物学功能，远远超过对病原体的细胞毒性。中性粒细胞可以差异性地切换表型，并在不同的微环境下显示不同的亚群。中性粒细胞在刺激后可产生多种细胞因子和趋化因子。此外，嗜中性粒细胞直接与树突状细胞（DC），巨噬细胞，天然杀伤细胞，T细胞和B细胞相互作用，以便加强或下调先天和获得性免疫。本文我们总结了功能可塑性和中性粒细胞在生理和病理情况下免疫的调节能力方面的最新进展。

[关键词]中性粒细胞免疫细胞亚群，骨髓源性抑制细胞，细胞因子炎症细胞极化

中图分类号：TU655 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）24-0217-01

介绍

中性粒细胞又称中性多形核白细胞（PMN）是人体重要的免疫细胞之一，近年来对其功能的认识被不断更新.除病原体杀伤与吞噬功能之外，PMN在免疫调节、炎症消退中的作用愈发受到关注.PMN平衡是涉及到活化、募集、趋化、凋亡和胞葬等一系列过程的复杂机制，由多种细胞和细胞因子调节，是免疫防御的基础，对机体有重要意义。免疫系统的生理功能是保护宿主免受感染性微生物。防御微生物是由先天免疫的早期反应和随后的适应性免疫与不同的细胞类型和分子介导的。在一些情况下，该过程还可损伤组织并引起疾病。多形核嗜中性粒细胞是招募到微生物感染和炎症反应的位置的最早的免疫细胞之一[1]。它们是人类血液中最丰富的免疫细胞群体。疾病如中性粒细胞减少或嗜中性粒细胞功能紊乱显示它们对于控制细菌和真菌感染是必需的[2]。中性粒细胞在骨髓中从常见的骨髓祖细胞发展。粒细胞集落刺激因子（G-CSF）是调节嗜中性粒细胞增殖，分化和动员的主要因子。最近的研究表明，在稳态条件下，小鼠循环中性粒细胞的寿命为12.5小时，人嗜中性粒细胞寿命为5天[3]。在感染期间，嗜中性粒细胞通过激活增加其寿命7倍[4]。

中性脂肪的塑性和分布

中性粒细胞和1型促炎过程之间的强联系已被长期认识。最近的观察显示嗜中性粒细胞与2型免疫的密切关联可能揭示我们对嗜中性粒细胞的全部能力的无知，超过了它们在炎症性组织损伤和对细菌感染的保护作用的众所周知的作用。 最近的研究表明嗜中性粒细胞表现出相当大的可塑性。这些嗜中性粒细胞亚群的动态变化发生与癌症和炎症的疾病进程分辨率。HDNs向LDN的转移仅在来自癌症晚期的小鼠的血液中是明显的，这表明其可以通过与晚期疾病相关的细胞因子/趋化因子环境的变化介导。最近，在心肌缺血 - 再灌注损伤模型中的心肌梗塞后5天和7天发现嗜中性粒细胞的抗炎亚组，与其在循环中的促炎相应物相反。 随着从心肌梗死后第1天到第7天的修复过程，这些细胞的数量逐渐增加。应当注意，嗜中性粒细胞携带许多功能性细胞因子受体。细胞因子受体的多种表达支持特定细胞因子环境的嗜中性粒细胞极化的概念，这需要在将来解决。综合起来，这些研究强烈支持嗜中性粒细胞功能可塑性和极化的存在，证明诱导因子，调节分子网络，表型特征和差异极化嗜中性粒细胞的生物学意义。我们相信相关研究可能提供新的见解中性粒细胞对炎症和免疫疾病引起的发病机制的贡献，并可能提供治疗中性粒细胞相关疾病的新治疗方法。

嗜中性粒细胞释放的细胞因子和化学成分

除了参与初级防御感染，中性粒细胞产生和释放大量的细胞因子和趋化因子组成型或在微环境刺激，应当注意，尽管两个物种之间基因组基本保守，但是人和小鼠之间存在嗜中性粒细胞的细胞因子和趋化因子产生的一些差异。有趣的是，嗜中性粒细胞组成性地储存一些细胞因子和趋化因子，如BAFF，TNF相关的细胞凋亡诱导配体（TRAIL），CXCL8，CCL20和IL-1R拮抗剂（IL-1Ra）在细胞内库中的显著量。体内和体外实验已经显示小鼠中性粒细胞分泌大量的IFN-γ以应答病原体，如类诺卡氏菌和单核细胞增生利斯特氏菌。嗜中性粒细胞中细胞因子和趋化因子mRNA表达的失调导致许多免疫相关疾病。因此，活化的嗜中性粒细胞在精细控制下释放需要强调的大量细胞因子。

通过细胞因子和化学家的嗜中性粒细胞的生理学角度分析

中性粒细胞可通过一系列细胞因子和细胞表面分子与许多其它免疫细胞（如DC，巨噬细胞，NK细胞和淋巴细胞）建立串扰。中性粒细胞可以通过乳铁蛋白，α-防御素和趋化因子（如CCL3）产生和直接细胞相互作用来募集DC并促进后来的成熟。 在IFN-γ刺激后，嗜中性粒细胞表达低水平的MHC II和共刺激分子，其可以促进T细胞活化，Th1和Th17细胞分化，并将抗原递送至DC。作为被招募到流感感染的气管中的最早的免疫细胞之一，嗜中性粒细胞留下富集趋化因子CXCL12的长期痕迹，其负责将活化的效应T细胞导向感染部位。炎性粘膜中浸润的嗜中性粒细胞可代表重要的起始信号或通过多种途径的炎症消退的关键决定因素。在炎症的解决阶段期间，巨噬细胞摄取凋亡嗜中性粒细胞导致巨噬细胞的IL-23产生减少，这减少了T细胞的IL-17分泌，因此减少了G-CSF产生和嗜中性粒细胞分化。巨噬细胞对凋亡嗜中性粒细胞的吞噬刺激巨噬细胞是M2样表型，产生更多的IL-10和更少的IL-12以促进炎症消退期间的组织修复。

细胞因子/趋化因子介导的中性粒细胞在疾病中的作用

嗜中性粒细胞通过多种途径以正性或负性方式高度参与许多疾病的发病机理，例如感染，自身免疫疾病，肿瘤和移植排斥。在发病过程中由活化的嗜中性粒细胞释放的细胞因子和趋化因子的作用在下面部分中简要总结，最近的研究表明，人嗜中性粒细胞具有允许识别外来和潜在危险的RNA和DNA的细胞内传感器系统。因此，嗜中性粒细胞可能具有通过细胞因子和趋化因子释放在对细胞外和细胞内微生物的免疫前线作用的潜在能力。在病毒感染期间，迁移的嗜中性粒细胞留下富含趋化因子CXCL12的长期痕迹对于病毒特异性CD8 + T细胞募集和效应子功能是关键的。TAN在癌症的建立，进展和转移中的重要性日益受到重视。积累的研究揭示中性粒细胞在肿瘤生物学中的双重作用。TAN可以在某些情况下促进恶性肿瘤，例如通过释放生长刺激信号，基质降解蛋白酶以及血管生成的介质。嗜中性粒细胞的渗透见于更具攻击性的肿瘤类型如胰腺腺癌，但高中性粒细胞计数与胃癌患者的良好预后相关。

结论

中性粒细胞可以在不同的微环境下差异性地切换表型并显示不同的亚群，例如N1和N2嗜中性粒细胞。中性粒细胞可以组成型或在微环境刺激时产生多种细胞因子和趋化因子。此外，嗜中性粒细胞可以直接与DC，巨噬细胞，天然杀伤细胞，T细胞和B细胞相互作用，以便加强或下调先天免疫和适应性免疫。证明诱导因子，调节分子网络，表型特征和差异极化嗜中性粒细胞的生物学意义。我们相信有关的研究可能提供新的见解中性粒细胞对炎症和免疫疾病引起的发病机制的贡献。了解中性粒细胞在病理情况下的功能可塑性和免疫力的调节能力可能为未来在临床中治疗相关疾病提供新的治疗方法。

参考文献：

[1].Mantovani， A.， et al. 2011. Neutrophils in the activation and regulation of innate and adaptive immunity.？Nature Reviews Immunology 11（8）： 519-531.Google Scholar.

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