免疫細胞(英文名:immune cell),是指參與免疫應(yīng)答或與免疫應(yīng)答有關(guān)的細胞及其前體細胞,也特指能識別抗原并產(chǎn)生特異性免疫應(yīng)答的淋巴細胞等,主要包括淋巴細胞、樹突狀細胞、單核/巨噬細胞、粒細胞、肥大細胞等。
2022年11月10日,英國《自然》雜志發(fā)表了一項關(guān)于非病毒工程改造的免疫細胞可用于個性化治療癌癥的研究成果。2023年,中國研究人員首次成功構(gòu)建出覆蓋組織范圍最廣、時間跨度最長、采樣密度最高的人體免疫系統(tǒng)發(fā)育圖譜,并發(fā)現(xiàn)免疫細胞“新類型”——類小膠質(zhì)細胞。
相關(guān)概念
免疫細胞
免疫細胞是指參與免疫應(yīng)答或與免疫應(yīng)答有關(guān)的細胞及其前體細胞,也特指能識別抗原并產(chǎn)生特異性免疫應(yīng)答的淋巴細胞等,主要包括淋巴細胞、樹突狀細胞、單核/巨噬細胞、粒細胞、肥大細胞等。
免疫系統(tǒng)
免疫系統(tǒng)是機體執(zhí)行免疫應(yīng)答及免疫功能的重要系統(tǒng)。免疫應(yīng)答分為固有免疫和適應(yīng)性免疫兩種類型,其中適應(yīng)性免疫又分為體液免疫和細胞免疫。免疫系統(tǒng)由免疫器官、免疫細胞、免疫分子組成。其中,是人體最大的免疫器官,占全身淋巴組織總量的25%,含有大量的淋巴細胞和巨細胞,是機體細胞免疫和體液免疫的中心。
免疫器官
免疫器官是免疫細胞發(fā)生、分化、成熟、定居、增殖和產(chǎn)生免疫應(yīng)答的場所。根據(jù)免疫器官的功能不同,可分為中樞免疫器官和外周免疫器官,二者通過血液循環(huán)和淋巴循環(huán)互相聯(lián)系構(gòu)成免疫系統(tǒng)的完整網(wǎng)絡(luò)。其中,中樞免疫器官包括骨髓和胸腺,外周免疫器官包括淋巴結(jié)、脾和黏膜相關(guān)淋巴組織。
細胞種類
淋巴細胞
T淋巴細胞
T細胞在特異性免疫應(yīng)答中起到關(guān)鍵作用,不僅負責細胞免疫,而且對B細胞參與的體液免疫也起輔助和調(diào)節(jié)作用。
T細胞的膜表面分子 T 細胞表面的膜表面分子主要有TCR、CD3、CD4或CD8、CD28、CD2等。
T細胞抗原受體(TCR)和TCR-CD3復合體:所有T細胞表面均具有的,能結(jié)合特異性抗原的膜分子稱為T細胞抗原受體(Tcell 抗原 receptor,TCR),TCR大多由a鏈和B鏈組成,又稱TCR2,每條鏈又分為V區(qū)和C區(qū)。V區(qū)在細胞外側(cè),是與抗原肽MHC分子配位化合物結(jié)合的部位,C區(qū)與細胞膜相連,其羧基末端伸入胞漿中。TCR的基因編碼由多個基因群控制,在T細胞的成熟的過程中,通過重排可形成百萬種以上的不同基因序列,編碼相應(yīng)數(shù)量的不同特異性TCR分子,以適應(yīng)對外界各種各樣的特異性抗原的識別。
少數(shù)T細胞的TCR由y和8鏈組成,被稱為TCRI。y8T在固有免疫應(yīng)答中發(fā)揮作用。TCR-CD3復合體是由TCR與CD3分子以非共價鍵結(jié)合而形成的復合體。CD3為T細胞所特有的膜表面分子,分子的肽鏈胞內(nèi)區(qū)均含有免疫受體酪氨酸活化基序(immunereceptor tyrosine activation motif,ITAM),可將TCR結(jié)合抗原的信號傳遞到細胞漿內(nèi),使T細胞開始活化。
CD4和CD8:CD4分子為單體,CD8分子為二聚體,分別出現(xiàn)在不同的成熟T細胞表面。CD4和CD8分子能與MHC分子的非多態(tài)部位結(jié)合,以協(xié)同TCR與抗原肽MHC分子配位化合物的結(jié)合,故稱為TCR的協(xié)同受體。其中,CD4分子能與MHCII類分子結(jié)合,CD8與MHCI類分子結(jié)合。CD4和CD8分子在T細胞的活化過程中亦有傳導抗原刺激信號的作用。此外,CD4還是人類免疫缺陷病毒(HIV)的受體。
CD28:TCR復合體接受的抗原刺激信號為第一信號,可使T細胞初步活化。但如果沒有進一步的協(xié)同刺激信號(又稱第二信號),初步活化的T細胞將不能充分活化增殖而進入無能(anergy)狀態(tài)。CD28是重要的協(xié)同刺激受體,可與B細胞或APC細胞表面的B7結(jié)合,產(chǎn)生協(xié)同刺激信號(第二信號)。
CD2:CD2也稱為淋巴細胞功能相關(guān)抗原2(LFA2),它的配體分子為APC表面的CD58(LFA3)。兩者的結(jié)合有利于T細胞的活化。人T細胞表面的CD2可與綿羊的紅細胞(erythrocyte)結(jié)合,故義稱為E受體。體外試驗時,將人的淋巴細胞與綿羊紅細胞混合,可見T細胞周圍結(jié)合多個綿羊紅細胞,形似玫瑰花。該試驗稱E花結(jié)試驗,常用于檢測人外周血中的T細胞數(shù),以協(xié)助判斷細胞免疫功能。
絲裂原受體:有些物質(zhì)能非特異地激活淋巴細胞,稱為絲裂原。淋巴細胞表面存在相應(yīng)的絲裂原受體。可刺激T 細胞活化的絲裂原有植物血凝素(PHA)、刀豆蛋白A(ConA)和美洲商陸絲裂原(Pokeweed mitogen,PWM)。絲裂原常在免疫試驗研究中代替抗原刺激淋巴細胞。
其他膜表面分子:T淋巴細胞表面還存在細胞因子受體、激素受體、MHC分子等,均對T細胞的活化、信號傳遞等有重要作用。2.T淋巴細胞亞群 T淋巴細胞是一個不均一的群體。根據(jù)TCR種類可將其分為兩類:y8T細胞,又稱TCRIT細胞:aBT細胞,又稱TCR2T細胞。aBT細胞占外周血T細胞的95%以上,負責細胞免疫功能的主要部分。目前認為y8T細胞執(zhí)行的是非特異性免疫功能。根據(jù)表面分子又可將aBT細胞分為兩大群:CD4'T細胞和CD8'T細胞。
CD4'T細胞是MHCII類分子限制性T細胞,按功能可分為:輔助性T(Th)細胞,具有協(xié)助B 細胞和其他T細胞活化的功能。研究表明,Th細胞可根據(jù)其產(chǎn)生淋巴因子的種類分為Thl、Th2兩個亞群,其特征見表11-1。遲發(fā)型超敏反應(yīng)T(Td)細胞,在免疫應(yīng)答的效應(yīng)階段和遲發(fā)型超敏反應(yīng)中能釋放淋巴因子導致炎癥反應(yīng),發(fā)揮排除抗原的作用。目前多認為Thl細胞即具有Td細胞的功能。CD8'T細胞是MHCI類分子限制性的T細胞,根據(jù)功能可分為:細胞毒性T(Tc或CTL)細胞,在免疫效應(yīng)階段,識別帶有特異性抗原MHCI類分子配位化合物的靶細胞,并釋放胞內(nèi)顆粒,使靶細胞死亡。抑制性T(Ts)細胞,具有抑制體液免疫和細胞免疫的功能。目前認為,Ts是功能上的命名,可能包括某些具有抑制活性的CD4'T細胞和CD8'T細胞。
B淋巴細胞
B淋巴細胞的主要功能是產(chǎn)生抗體,負責體液免疫,但對T細胞的功能也有重要作用。特別在抗原識別過程中,能將處理的抗原遞呈給T細胞,并提供協(xié)同刺激分子使T細胞充分活化。
B細胞的膜表面分子
B細胞抗原受體(BCR):B 細胞的BCR 為鑲嵌在細胞膜表面的膜表面免疫球蛋白(surface membrane immunoglobulin,mlg),其類型多為單體的mlgM和mlgD,可識別特異性的抗原。mlg是B 細胞的特征性標志。
其他膜表面分子:B 細胞許多膜表面分子與T細胞的膜表面分子具有相似功能。如CD19、CD21和CD81組成的復合體是B細胞協(xié)同受體,可通過補體C3dg(C3分子逐級水解的產(chǎn)物)成分與抗原結(jié)合,起到類似CD4和CD8的功能。CD40為B細胞的協(xié)同刺激受體,其配體是Th表面的CD40L。
B細胞表面具有免疫球蛋白的Fc受體和補體受體,可通過與抗原抗體配位化合物或抗原抗體補體復合物結(jié)合,輔助B細胞捕獲抗原。
B細胞表面的絲裂原受體識別的絲裂原與T細胞不完全相同,主要有脂多糖(針對小鼠B細胞)、葡萄球菌 A 蛋白(針對人B細胞)和美洲商陸絲裂原。
B細胞亞群
根據(jù)表面標志和功能,可將B細 圖11-3 BCR、BCR復合體和 B細胞協(xié)同受體胞分為B1和B2兩個亞群:BI細胞不在骨髓中發(fā)育,外周血和淋巴器官中數(shù)量很少,為T細胞非依賴性細胞,在TI-Ag引起的免疫應(yīng)答中發(fā)揮重要作用;B2細胞又稱普通B細胞,占外周淋巴組織B細胞的絕大部分,為T細胞依賴性細胞,是負責機體體液免疫的淋巴細胞。
NK細胞
20世紀70年代初,在腫瘤免疫研究中發(fā)現(xiàn)來自正常機體的淋巴細胞可以殺傷某些腫瘤細胞,隨后證實這些淋巴細胞的殺傷作用是自發(fā)的,無須有抗體存在或預先加以致敏,因此將其命名為"自然殺傷細胞"(NK 細胞)。NK 細胞表面缺乏T細胞和B細胞所具有的一些典型表面標志,如TCR和mlg等,但具有CD16,CD56、CD2等膜表面分子,也具有IL-2受體、IFN受體、KIR(殺傷細胞抑制受體)和KAR(殺傷細胞活化受體)。
NK細胞主要通過兩種方式導致靶細胞死亡:①NK細胞直接與靶細胞接觸,通過釋放NK細胞中的穿孔素、顆粒酶等物質(zhì)破壞靶細胞,這一方式與Tc細胞相似;2NK細胞具有FcyR,可以通過1gG的Fc段與被1gG包被的靶細胞結(jié)合并殺傷靶細胞,稱作抗體依賴性細胞介導的細胞毒作用(antibody dependent cell mediated cytotoxicity,ADCC).NK 細胞,即對其施加殺傷作用,通常將NK細胞的殺傷作用歸屬于固有性免疫。
此外,還有兩類淋巴細胞經(jīng)體外活化可進行腫瘤治療。一類是淋巴因子激活的殺傷細胞(LAK),是將外周血細胞在體外用較高濃度的IL-2培養(yǎng)刺激,使之活化增殖而得。該細胞有廣泛、高活性的非特異性殺傷腫瘤細胞作用。嚴格說來,LAK細胞并非一個獨立的淋巴細胞群或亞群,其歸屬尚不清楚,目前認為LAK可能是NK細胞受IL-2刺激活化形成。另一類是腫瘤浸潤淋巴細胞(TIL),即用從腫瘤組織中分離出的淋巴細胞加入IL-2,在體外培養(yǎng)所得。TIL中的絕大多數(shù)是T細胞,還有B細胞和NK細胞,經(jīng)IL-2激活后,特異性抗腫瘤能力比LAK細胞大50-100倍。兩類細胞在腫瘤治療上均具有廣闊前景。
K細胞
K細胞在腹腔滲出液、脾臟中較多,淋巴結(jié)中較少,胸導管淋巴液中沒有,表明K細胞不參加淋巴細胞的再循環(huán)。但K細胞的殺傷作用在腫瘤免疫、抗病毒免疫、抗寄生蟲免疫、移植排斥反應(yīng)及一些自身免疫性疾病中均有重要作用,產(chǎn)生的免疫應(yīng)答有免疫防護及免疫病理兩種類型。
抗原遞呈細胞
APC能通過吞噬或胞飲作用攝取抗原,經(jīng)處理,將抗原肽與MHCII類分子結(jié)合,然后表達于細胞表面遞呈給CD4'Th細胞。雖然有核細胞表面均表達MHCI類分子,也能處理遞呈胞漿內(nèi)的蛋白抗原給CD8T細胞,但習慣上稱其為靶細胞。
單核吞噬細胞系統(tǒng)
血液中的單核細胞(monocyte)和組織中的巨噬細胞(macrophage.Mp)統(tǒng)稱為單核吞噬細胞系統(tǒng)。單核細胞和巨噬細胞在發(fā)育上有連續(xù)性,巨噬細胞由外周血中的單核細胞發(fā)育而來。其細胞表面有多種受體,重要的有IgG的Fc受體和補體C3b受體及一些細胞因子受體。Mp表面有較多的MHCI類和MHCI類分子,與抗原遞呈有關(guān)。
單核細胞和巨噬細胞在免疫應(yīng)答過程中的功能如下:吞噬和殺傷作用 可通過吞噬作用,攝取進入機體的異物。已被抗體1gG和補體C3b結(jié)合的抗原異物,在抗體和補體的調(diào)理作用下,更易被巨噬細胞吞噬。進人巨噬細胞胞內(nèi)的異物可被殺傷或消化降解。此外,巨噬細胞可通過Fc受體與被IgG抗體結(jié)合的靶細胞發(fā)生結(jié)合,發(fā)揮ADCC作用。殺傷靶細胞。遞呈抗原作用 吞噬細胞是一類重要的抗原遞呈細胞合成和分泌多種活性因子巨噬細胞能合成和分泌多種活性因子,如L-1、IL-8、IL-12,IFN-a。TNF-a和前列腺素等,發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用和免疫效應(yīng)作用。參與炎癥反應(yīng) 巨噬細胞也是重要的炎癥反應(yīng)細胞。
樹突狀細胞
樹突狀細胞(dendriticcell,DC)胞漿內(nèi)無溶酶體和吞噬體,故無吞噬能力,但可通過胞飲作用攝取抗原,或利用其樹突捕捉和滯留抗原異物。分布于不同部位的樹突狀細胞有不同的名稱和功能。其中,朗格漢斯細胞位于表皮和胃腸上皮層內(nèi),具有攝取和處理抗原的作用。并指狀DC位于外周淋巴器官富含T細胞的區(qū)域,能將抗原肽遞呈給CD4'Th細胞,并表達B7分子,有效刺激已活化的Th 細胞充分活化。并指狀DC在初始T細胞(從未接觸過抗原的成熟T細胞)的活化過程中起關(guān)鍵作用,可認為是免疫應(yīng)答的起始者。濾泡D細胞位于外周淋巴器官富含B細胞的區(qū)域,可通過細胞表面的Fc受體和補體受體結(jié)合抗原,使抗原長期滯留于該細胞表面,利于周圍B細胞對其識別、結(jié)合和B細胞的活化,也與記憶性B細胞的產(chǎn)生有關(guān)。此外,B細胞也具有抗原遞呈功能。某些情況下,不僅能遞呈抗原給Th細胞,還能使B細胞本身激活。
血管內(nèi)皮細胞、各種上皮細胞、皮膚的成纖維細胞、活化的T細胞等在某些情況下能表達MHC II類分子遞呈抗原,可將它們稱為非專職APC。它們的遞呈抗原作用,通常與炎癥反應(yīng)的發(fā)生和某些自身免疫病的發(fā)病有關(guān)。
其他免疫細胞
除上述免疫細胞外,血液中的許多細胞均直接或間接參與免疫應(yīng)答過程,有些在免疫炎癥中起重要作用。這些細胞包括嗜中性粒細胞、嗜酸性粒細胞、嗜堿性粒細胞、肥大細胞、血小板和紅細胞等。
細胞分離
外周血單個核細胞的分離
體外測定淋巴細胞的功能,首先要提取外周血單個核細胞(peripheralbloodmononuclear cell,PBMC)。PMBC主要包括淋巴細胞、單核細胞等。依據(jù)血液中不同類細胞比重差異,常采用葡聚糖﹣泛影葡胺(密度為1.075)密度梯度離心法,分離 PBMC(密度約為1.075)。即將抗凝全血置于分離液上進行離心,紅細胞密度最大沉于管底,多形核粒細胞(密度為1.092)鋪于紅細胞之上,PBMC位于血漿與分離液的界面,其中淋巴細胞占90%以上。
淋巴細胞及其亞群的分離
貼壁黏附法
單核細胞具有黏附玻璃、塑料等的特性,因此將分離的PMBC鋪于培養(yǎng)皿上可吸附單核細胞,收集未黏附的細胞即為富含淋巴細胞懸液。
尼龍毛柱分離法
由于B淋巴細胞易于黏附尼龍毛,而T淋巴細胞無此特性,所以將淋巴細胞懸液通過尼龍毛柱,可將T、B細胞分離。
免疫磁珠法
將細胞表面標志性抗原的特異性抗體(如抗CD3、抗CD4或抗CD8等)吸附于免疫磁珠上,加人細胞懸液中,帶有相應(yīng)抗原的細胞與磁珠上抗體結(jié)合。將此反應(yīng)管置于磁場中,攜帶相應(yīng)細胞的磁珠被吸附到靠近磁鐵的管壁上,洗去未結(jié)合磁珠的細胞,即可獲得高純度相應(yīng)細胞。本法分離速度快、效率高、操作簡單、不需要昂貴的儀器設(shè)備,且不影響被分離細胞的生物學性狀和功能,因此近年來得到了廣泛應(yīng)用。
免疫吸附分離法
用抗細胞表面標志性抗原的特異性抗體包被聚苯乙烯孔板,加入細胞懸液,作用一定時間后洗板,即分離純化相應(yīng)細胞。
流式細胞術(shù)
流式細胞術(shù)是一種將集光學、流體力學、電力學和計算機等多種技術(shù)于一體,可對細胞進行多參數(shù)定量檢測和綜合分析的技術(shù),并能高純度分離特定細胞。基本原理:將待測細胞懸液與熒光素標記抗體結(jié)合,在一定壓力下通過進樣管進入流動室。流動室內(nèi)充滿鞘液,在鞘液的包裹和推動下,細胞被排成單列,以一定速度從流動噴口噴出形成液滴射流,每個液滴中包裹一個細胞。當液滴射流與激光束相交,液滴中的細胞受到激發(fā)光照射,產(chǎn)生散射光并發(fā)出各種熒光信號,后者被接收器檢測。分選部件將這些液滴充以正、負不同的電荷,帶電液滴在高壓電場作用下偏轉(zhuǎn),落入各自的收集容器中,從而實現(xiàn)細胞的分離。FCM可用于T細胞、B細胞、NK細胞、巨噬細胞及樹突狀細胞的鑒定和分選。除此之外。還能進行細胞周期分析、細胞因子和黏附分子檢測、細胞凋亡檢測等研究。
抗原肽—MHC分子四聚體技術(shù)
抗原肽—MHC分子四聚體技術(shù)是一種定量檢測抗原特異性CTL的方法。借助生物素﹣親和素級聯(lián)放大原理構(gòu)建由1個熒光素標記的親和素與4個生物素﹣MHCI類分子﹣抗原肽形成四聚體,它能同時結(jié)合1個T細胞的4個TCR,親和力大大提高,用流式細胞儀檢測待測樣品中抗原特異性CTL的細胞頻率。
健康管理
提高機體免疫細胞活性的方法主要包括借助睡眠、保持樂觀的態(tài)度、限制飲酒、參加運動、補充維生素、改善體內(nèi)生態(tài)環(huán)境等。
借助睡眠
睡眠與人體免疫力密切相關(guān)。著名免疫學家通過“自我睡眠”試驗發(fā)現(xiàn),良好的睡眠可使體內(nèi)的兩種淋巴細胞數(shù)量明顯上升。而醫(yī)學專家的研究表明,睡眠時人體會產(chǎn)生一種稱為胞壁酸的睡眠因子,此因子促使白細胞增多,巨噬細胞活躍,肝臟解毒功能增強,從而將侵入的細菌和病毒消滅。
保持樂觀的態(tài)度
維持人體于一個最佳狀態(tài),尤其是在現(xiàn)今社會,人們面臨的壓力很大,巨大的心理壓力會導致對人體免疫系統(tǒng)有抑制作用的荷爾蒙成分增多,所以容易受到感冒或其他疾侵襲。
限制飲酒
每天飲低度白酒不要超過100m,黃酒不要超過250mL,啤酒不要超過1瓶,因為乙醇對人體的每一部分都會產(chǎn)生消極影響。即使葡酒可以降低膽固醇,也應(yīng)該限制每天一杯,過量飲用會給血液與心臟等器官造成很大破壞。
參加運動
專家進行的3項研究指出,每天運動30~45 min,每周5d,持續(xù)12周后,免疫細胞數(shù)目會增加,抵抗力也相對增加。運動只要心跳加速即可,晚餐后散步就很適合。
補充維生素
每天適當補充維生素和礦物質(zhì)。專家指出,身體抵抗外來侵害的武器,包括干抗素及各類免疫細胞的數(shù)量與活力都和維生素與礦物質(zhì)有關(guān)。
改善體內(nèi)生態(tài)環(huán)境
用微生態(tài)制劑提高免疫力的研究和使用由來已久。研究表明,以腸道雙歧桿菌、乳酸桿菌為代表的有益菌群具有廣譜的免疫原性,能刺激負責人體免疫的淋巴細胞分裂繁殖,同時還能調(diào)動非特異性免疫系統(tǒng),去“吃”掉包括病毒、細菌、衣原體等在內(nèi)的各種可致病的外來微生物,產(chǎn)生多種抗體,提高人體免疫能力。對于健康人來說,不妨“食療”,多吃些乳酸菌飲料:而健康邊緣人群,可以用微生態(tài)制劑來調(diào)節(jié)體內(nèi)微生態(tài)平衡。
相關(guān)研究
2022年11月10日,英國《自然》雜志發(fā)表了一項關(guān)于非病毒工程改造的免疫細胞可用于個性化治療癌癥的研究成果。
2023年,中國研究人員首次成功構(gòu)建出覆蓋組織范圍最廣、時間跨度最長、采樣密度最高的人體免疫系統(tǒng)發(fā)育圖譜,并發(fā)現(xiàn)免疫細胞“新類型”——類小膠質(zhì)細胞。
相關(guān)事件
2025年3月15日,瀟湘晨報發(fā)表文章《暗訪危險的“免疫細胞”!山東省有公立醫(yī)院用未獲批藥品治癌,一針超十萬,營銷手段駭人》,文章指出在山東濟南一家公立二級乙等醫(yī)院中,多個科室的病房內(nèi)有護士為癌癥患者輸入NKT免疫細胞,該細胞產(chǎn)品售價在數(shù)萬元至10多萬元之間,且未經(jīng)藥監(jiān)部門批準上市。
參考資料 >
【生命科普】CRISPR個性化療法獲重大進展:基因編輯T細胞治癌開始人體試驗.平頂山市科學技術(shù)局.2025-10-31
我科研人員成功構(gòu)建人體免疫系統(tǒng)發(fā)育圖譜.百家號.2025-10-31
暗訪危險的“免疫細胞”!山東有公立醫(yī)院用未獲批藥品治癌,一針超十萬,營銷手段駭人.手機環(huán)球網(wǎng).2025-10-31