巨噬細(xì)胞

方陵生

從大腦到血液到骨骼，在我們身體的各個(gè)角落，都有“專(zhuān)職”的巨噬細(xì)胞為我們清除垃圾。巨噬細(xì)胞是人體中的垃圾吞噬細(xì)胞，也是免疫系統(tǒng)的重要組成部分，它們吃掉的是我們血液中的病原體，肌肉和骨骼中壞死的細(xì)胞，以及肺部的塵埃。

巨噬細(xì)胞的形狀像個(gè)小小的荷包蛋，它們其實(shí)是一組復(fù)雜而多樣化的細(xì)胞。小小的巨噬細(xì)胞能夠延伸出許多感知化學(xué)、物理和機(jī)械信息變化的傳感器，精確地檢測(cè)到細(xì)胞的微妙變化，例如細(xì)胞的疾病和死亡。它們還可以分泌出數(shù)百種蛋白質(zhì)，觸發(fā)免疫系統(tǒng)抵御病原體，促進(jìn)新骨細(xì)胞的生長(zhǎng)，甚至終止懷孕過(guò)程等。

你是不是已經(jīng)開(kāi)始驚嘆于巨噬細(xì)胞的神奇功能了呢？其實(shí)到目前為止，我們還不清楚在體內(nèi)為我們默默服務(wù)的巨噬細(xì)胞究竟有多少，但據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，對(duì)人類(lèi)健康起著重要作用的巨噬細(xì)胞主要有以下七種。

竇狀小管巨噬細(xì)胞既是偵察兵，也是我們身體與病原體戰(zhàn)斗的第一道防線。它們居住在脾臟位置，脾臟的功能則是過(guò)濾血液中的細(xì)菌和病毒。在對(duì)抗感染的戰(zhàn)斗中，人類(lèi)免疫系統(tǒng)在很大程度上依賴(lài)于被稱(chēng)為T(mén)細(xì)胞和B細(xì)胞的淋巴細(xì)胞。這些細(xì)胞擅長(zhǎng)于保護(hù)我們的身體免受病原體侵襲，但卻不擅長(zhǎng)對(duì)病原體進(jìn)行確認(rèn)，而這正是竇狀小管巨噬細(xì)胞的所長(zhǎng)。

竇狀小管巨噬細(xì)胞能夠識(shí)別病原體，評(píng)估病原體的危險(xiǎn)程度，然后召集T細(xì)胞和B細(xì)胞對(duì)病原體展開(kāi)攻擊。巨噬細(xì)胞通過(guò)噬菌作用，或吞噬掉病原體，或分泌出某種酶將病原體分解。美國(guó)亞利桑那州立大學(xué)生物設(shè)計(jì)研究所的張淵教授，將這種巨噬細(xì)胞比喻為地面部隊(duì)——“在準(zhǔn)備打仗時(shí)，巨噬細(xì)胞會(huì)調(diào)動(dòng)一切可以調(diào)動(dòng)的力量來(lái)摧毀敵人?！?/p>

小神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞是大腦和中樞神經(jīng)系統(tǒng)里的巨噬細(xì)胞，它們專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)應(yīng)對(duì)大腦和脊髓的炎癥和感染。血腦屏障可保護(hù)中樞神經(jīng)系統(tǒng)免受大多數(shù)病原體的侵襲，但對(duì)皰疹病毒和艾滋病毒不起作用。在身體的其他部位，巨噬細(xì)胞可召集T細(xì)胞和B細(xì)胞一起加入戰(zhàn)斗，但在大腦和脊髓中，小神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞卻沒(méi)有后備軍，必須自己獨(dú)力承擔(dān)起抵御病原體的重任。

小神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞還能吞噬受損神經(jīng)元和斑塊，并將由它們消化處理過(guò)的一些廢物，轉(zhuǎn)化為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)反饋給神經(jīng)元。張淵教授說(shuō)：“從廢物回收的角度來(lái)看，一些大腦物質(zhì)可通過(guò)小神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞加以回收和重新利用。小神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞分泌的生長(zhǎng)因子還可幫助神經(jīng)元生長(zhǎng)?！?img alt="" src="https://cimg.fx361.com/images/2017/01/26/kxxs201601kxxs20160106-2-l.jpg" style="">

不過(guò)，在科學(xué)界，有關(guān)小神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞究竟是減輕還是加重神經(jīng)退化這一問(wèn)題上是有爭(zhēng)議的。研究發(fā)現(xiàn)，小神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞可破壞導(dǎo)致阿爾茨海默氏癥（Alzheimer disease， AD）斑塊形成的淀粉樣β蛋白，但同時(shí)小神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞分泌的神經(jīng)毒素也有可能引起炎癥，殺死神經(jīng)元。

肺泡巨噬細(xì)胞也被稱(chēng)為除塵細(xì)胞，它們生活在人體的肺部，可防止粉塵、垃圾在肺部堆積。肺泡巨噬細(xì)胞有一個(gè)復(fù)雜的傳感系統(tǒng)，可在肺部的原生細(xì)胞中檢測(cè)到外來(lái)塵粒。對(duì)它們來(lái)說(shuō)，塵粒異物不規(guī)則的尖利邊緣，恰恰是可以“開(kāi)始享受美食”的一個(gè)信號(hào)。

肺泡巨噬細(xì)胞可以消化掉多種塵粒，但不是全部，而且也無(wú)法將塵粒分解。對(duì)于宿主生物體來(lái)說(shuō)，吞噬了異物的肺泡巨噬細(xì)胞本身也會(huì)成為一種刺激物。它們或者會(huì)死亡，或者會(huì)通過(guò)咳嗽被驅(qū)逐到宿主體外。另外，失去正常機(jī)能的肺泡巨噬細(xì)胞還有可能引發(fā)炎癥。

破骨細(xì)胞也叫蝕骨細(xì)胞，是幫助身體骨骼再生的一種巨噬細(xì)胞。它們的工作一般以7年為一個(gè)周期，在此期間補(bǔ)充和更替人類(lèi)骨骼中死亡的細(xì)胞。破骨細(xì)胞識(shí)別、吸收和消化死亡或垂死的骨細(xì)胞，為重新構(gòu)建新細(xì)胞的成骨細(xì)胞開(kāi)辟生長(zhǎng)空間。這一循環(huán)解釋了為何在人的發(fā)育過(guò)程中，骨骼能夠生長(zhǎng)延伸并改變形狀，以及破碎折損的骨頭為何基本上可以得到治愈。

破骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞需要協(xié)同工作，這兩者之間如果失衡，就會(huì)導(dǎo)致骨質(zhì)疏松癥，骨骼將會(huì)變得脆弱易碎，極易骨折。

蛻膜巨噬細(xì)胞是在子宮內(nèi)壁生存和工作的巨噬細(xì)胞，是最早抵達(dá)胚胎著床處的細(xì)胞。胚胎在子宮上著床時(shí)，會(huì)破壞細(xì)胞上皮，一旦傷口處的細(xì)胞開(kāi)始死亡，蛻膜巨噬細(xì)胞就會(huì)在第一時(shí)間到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行清理。

與竇狀小管巨噬細(xì)胞不同的是，蛻膜巨噬細(xì)胞無(wú)法召喚T細(xì)胞和B細(xì)胞，它們只會(huì)將消息發(fā)送給母體免疫系統(tǒng)，并指揮它不要拒絕胚胎植入。只要胎兒生長(zhǎng)正常，蛻膜巨噬細(xì)胞就會(huì)在整個(gè)懷孕期間一直“監(jiān)護(hù)”其生長(zhǎng)發(fā)育；但如果胚胎發(fā)育出現(xiàn)基因異常，它們則可能會(huì)干擾胚胎保護(hù)外層細(xì)胞的生長(zhǎng)，迫使懷孕終止。

不過(guò)可惜的是，蛻膜巨噬細(xì)胞的反應(yīng)并不總是合情合理的。例如，胎盤(pán)感染產(chǎn)生的蛋白質(zhì)就有可能改變巨噬細(xì)胞的行為，讓其從“監(jiān)護(hù)者”變?yōu)椤肮粽摺保鹨馔饬鳟a(chǎn)或早產(chǎn)。目前，美國(guó)耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院生殖部主任摩爾，正在尋求防止巨噬細(xì)胞接觸到這種蛋白質(zhì)的方法，以期改變它們對(duì)這種蛋白質(zhì)的反應(yīng)途徑。

蛻膜巨噬細(xì)胞保護(hù)的是母親的胎盤(pán)，而霍夫包爾氏細(xì)胞保護(hù)的則是胎兒。通過(guò)吞噬作用，霍夫包爾氏細(xì)胞可以吸收許多不請(qǐng)自來(lái)的入侵者。在病毒通過(guò)母體感染給胎兒之前，它們就會(huì)用分泌出來(lái)的酶將其分解。但即使感染沒(méi)有穿過(guò)胎盤(pán)屏障，進(jìn)入的信使蛋白有時(shí)也會(huì)導(dǎo)致霍夫包爾氏細(xì)胞作出反應(yīng)，就好像胎兒真的被感染了一樣。

這種情況可能會(huì)導(dǎo)致被稱(chēng)為胎兒炎癥反應(yīng)綜合征的病癥，倘若在沒(méi)有感染源的情況下，胎兒的免疫系統(tǒng)被異常激活，就可能導(dǎo)致胎兒發(fā)育缺陷。除了有可能導(dǎo)致這種罕見(jiàn)病之外，霍夫包爾氏細(xì)胞似乎是生命開(kāi)始之初的第一位守護(hù)神。

在面對(duì)癌癥時(shí)，目前較為主流的治療方法仍然是放化療。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在通過(guò)放化療治療惡性腫瘤時(shí)，腫瘤巨噬細(xì)胞會(huì)聚攏起來(lái)，自動(dòng)吞噬被殺死的癌細(xì)胞。目前，研究人員正在對(duì)腫瘤巨噬細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，以期借助它們的力量，增強(qiáng)傳統(tǒng)癌癥療法的效果。

比如，在放化療開(kāi)始之前，研究人員可從病人體內(nèi)提取腫瘤巨噬細(xì)胞，在細(xì)胞體內(nèi)培養(yǎng)出殺滅癌細(xì)胞的病毒。然后將“武裝”過(guò)的巨噬細(xì)胞重新植入病人體內(nèi)去執(zhí)行任務(wù)。首先，它們會(huì)深入滲透到腫瘤內(nèi)部，釋放出成千上萬(wàn)的病毒拷貝。隨后，巨噬細(xì)胞會(huì)吞噬掉化療過(guò)程中死亡的腫瘤細(xì)胞，而釋放出來(lái)的病毒則負(fù)責(zé)破壞在化療過(guò)程中幸存下來(lái)的腫瘤細(xì)胞。

謝菲爾德大學(xué)醫(yī)學(xué)院教授克萊爾·劉易斯正在老鼠身上進(jìn)行這樣的實(shí)驗(yàn)，她希望很快能進(jìn)行臨床應(yīng)用。在她的實(shí)驗(yàn)中還有不少其他創(chuàng)新，例如為巨噬細(xì)胞插入一種專(zhuān)門(mén)感染和殺死腫瘤細(xì)胞的溶瘤病毒，并將一種被稱(chēng)為質(zhì)粒的DNA片段作為啟動(dòng)開(kāi)關(guān)。腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)時(shí)會(huì)消耗周?chē)难鯕?，而腫瘤巨噬細(xì)胞則能檢測(cè)到這種情況，并自發(fā)前往。同時(shí)，低氧水平還會(huì)激活質(zhì)粒開(kāi)關(guān)，使巨噬細(xì)胞內(nèi)的病毒開(kāi)始瘋狂地進(jìn)行自我復(fù)制，并最終爆發(fā)出大量病毒感染，破壞癌細(xì)胞。

僅從人類(lèi)目前的認(rèn)知程度來(lái)看，巨噬細(xì)胞已經(jīng)為我們提供了多層次、多方面的保護(hù)。事實(shí)上，我們對(duì)它們?nèi)匀凰跎佟Ｈ梭w中究竟存在著多少默默無(wú)聞、辛勤工作的巨噬細(xì)胞？目前我們還不得而知，但它們就像每一座城市的環(huán)衛(wèi)工人一樣，清掃垃圾，處理雜物，保證了宿主的身體健康。讓我們?yōu)檫@些看不到摸不著的小衛(wèi)士點(diǎn)個(gè)贊吧！