Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

11.2: Захисні клітини в крові: лейкоцити

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    3097

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Цілі навчання

    1. Стан, що кожен з наступних визначає: CBC і лейкоцитарний диференціальний підрахунок.
    2. Зазначте значення наступного:
      1. підвищений вміст лейкоцитів
      2. зсув вліво (підняті смуги)
    3. Опишіть і констатуйте основні функції наступних лейкоцитів:
      1. нейтрофіли
      2. базофіли
      3. еозинофіли
      4. моноцити
      5. В-лімфоцити
      6. Т4-лімфоцити
      7. Т8-лімфоцити
      8. NK клітини
    4. Створіть, на який тип клітинних моноцитів диференціюються, коли вони потрапляють в тканини.
    5. Стан 2 функції тромбоцитів.

    Всі лейкоцити мають вирішальне значення для захисту організму. Зазвичай існує від 5000 до 10 000 лейкоцитів на кубічний міліметр (мм 3) крові, і їх можна розділити на п'ять основних типів: нейтрофіли, базофіли, еозинофіли, моноцити та лімфоцити. Виробництво колоній різних типів лейкоцитів називається лейкопоезом і індукується різними цитокінами, відомими як колоніїстимулюючі фактори або CSF.

    Повний аналіз крові (КБК) - це лабораторний тест, який, крім усього іншого, визначає загальну кількість як лейкоцитів, так і еритроцитів на мл крові. Взагалі підвищений рівень лейкоцитів (лейкоцитоз) спостерігається при інфекції, запаленні, лейкемії та паразитарних інвазіях. Зниження кількості лейкопенії (лейкопенія) зазвичай спостерігається при депресії кісткового мозку, важкій інфекції, вірусних інфекціях, аутоімунних захворюваннях, злоякісних новоутвореннях та неправильному харчуванні. Наприклад, інфекції можуть збільшити загальну кількість лейкоцитів в два-три рази більше нормального рівня за рахунок різкого збільшення кількості нейтрофілів.

    Диференціальний показник лейкоцитів (диференціальний підрахунок лейкоцитів) визначає число кожного виду лейкоцитів, розраховане у відсотках від загальної кількості лейкоцитів. Ця інформація може бути корисною діагностично, оскільки різні захворювання або розлади можуть спричинити збільшення або зменшення різних типів WBC. Наприклад, при диференціальному підрахунку лейкоцитів нейтрофіли зазвичай діляться на сеги (зрілий нейтрофіл, що має сегментоване ядро) і смуги (незрілий нейтрофіл з неповністю сегментованим або смуговим ядром). Під час активної інфекції люди, як правило, виробляють велику кількість нових нейтрофілів і тому матимуть більший відсоток незрілих форм смуги. (Збільшення смуги форм іноді називають «зрушенням вліво», оскільки на лабораторних ковзаннях, що використовуються для диференціальних підрахунків лейкоцитів, заголовок для смуг знаходиться зліва від заголовка для зрілих нейтрофілів або сегів.)

    П'ять типів лейкоцитів діляться на одну з двох груп: поліморфноядерні лейкоцити і мононуклеарні лейкоцити.

    Поліморфноядерні лейкоцити

    Поліморфноядерні лейкоцити (гранулоцити) мають ядра неправильної форми з декількома частками і їх цитоплазма заповнена гранулами, що містять ферменти і протимікробні хімічні речовини. До них відносять наступне:

    Нейтрофіли

    Нейтрофіли є найбільш поширеними з лейкоцитів, в нормі складають 54-75% WBC. У дорослої людини зазвичай є 3,000-7,500 нейтрофілів/мм 3 крові, але кількість може збільшуватися в два-три рази під час активних інфекцій. Їх називають нейтрофілами тому, що їх гранули погано фарбуються - вони мають нейтральний колір - сумішшю барвників, використовуваних при фарбуванні лейкоцитів. Ядро нейтрофілу має множинні частки.

    Нейтрофіли - важливі фагоцити. Їх гранули містять різні засоби для знищення мікробів. Первинні гранули азурофілу містять кислотну гідролазу, мієлопероксидазу, дефенсіни, катепсин G, катіонні білки та протеїн, що підвищує проникність бактерицидну проникність (BPI). Вторинні специфічні гранули містять такі захисні хімічні речовини, як лізоцим, лактоферин, колагеназа, еластаза. Ці агенти вбивають мікроби внутрішньоклітинно під час фагоцитозу, але також часто виділяються позаклітинно, де вони вбивають не тільки мікроби, але і навколишні клітини та тканини, про що буде розглянуто пізніше під фагоцитозом.

    Вони виділяють фермент калікреїн, який каталізує вироблення брадикінінів. Брадикініни сприяють запаленню, викликаючи вазодилатацію, збільшуючи проникність судин, збільшуючи вироблення слизової. Вони також є хемотаксичними для лейкоцитів і стимулюють біль. Вони виробляють ферменти, які каталізують синтез простагландинів з арахідонової кислоти в клітинних мембранах. Деякі простагландини сприяють запаленню, викликаючи розширення судин і збільшуючи проникність капілярів. Вони також викликають звуження гладкої мускулатури, підсилюють біль і викликають лихоманку.

    Вони недовговічні, мають тривалість життя від декількох годин до декількох днів, і не розмножуються. Вони циркулюють у крові близько 6 годин, і якщо їх не набирають, вони піддаються апоптозу. У тканині вони функціонують кілька годин і гинуть. Однак кістковий мозок виробляє близько 80 000 000 нових нейтрофілів на хвилину, щоб замінити їх.

    • Щоб переглянути електронну мікрофотографію нейтрофілу, див. веб-сторінку Медичного коледжу Університету штату Іллінойс.
    • Скануюча електронна мікрофотографія нейтрофілу, що охоплює кишкову паличку від sciencephotogallery.com.
    • Просвічувальна електронна мікрофотографія нейтрофілу, що охоплює Neisseria gonorrhoeae від sciencephotogallery.com.

    еозинофіли

    Еозинофіли зазвичай містять 1-4% WBC (50-400/мм 3 крові). Їх називають еозинофілами тому, що їх гранули забарвлюють в червоний колір кислотним барвником еозином, однією з суміші барвників, використовуваних при фарбуванні лейкоцитів. Ядро еозинофілу зазвичай виявляється лопатевим.

    Їх гранули містять руйнівні ферменти для знищення інфекційних організмів. Ці ферменти включають кислу фосфатазу, пероксидази, основний білок, РНАзи, ДНК, ліпазу та плазміноген. Вони здатні до фагоцитозу, але в першу чергу вони виділяють свій вміст в навколишнє середовище, щоб вбити мікроби позаклітинно. Речовини, які вони виділяють, захищають насамперед від грибів, найпростіших та паразитичних черв'яків (гельмінтів), збудників, які занадто великі, щоб їх споживати фагоцитозом. Вони виділяють лейкотрієни, простагландини, хімічні речовини, що сприяють запаленню, викликаючи вазодилатацію і підвищуючи проникність капілярів. Вони також виділяють різні цитокіни, такі як ІЛ-1, ІЛ-2, ІЛ-4, ІЛ-5, ІЛ-6, ІЛ-8, ІЛ-13 та ФНФ альфа. Тривалість їх життя становить 8-12 днів.

    • Щоб переглянути електронну мікрофотографію еозинофіла, див. веб-сторінку Медичного коледжу Університету штату Іллінойс.
    • Просвічувальна електронна мікрофотографія еозинофіла від sciencepotogallery.com.

    базофіли

    Базофіли в нормі складають 0-1% WBC (25-100/мм 3 крові). Їх називають базофілами тому, що їх гранули забарвлюють темно-пурпурно-синій колір з основним барвником метиленовий синій - один з барвників, які використовуються при фарбуванні лейкоцитів. Базофіли мають лопатеве ядро. Базофіли виділяють гістамін, лейкотрієни та простагландини, хімічні речовини, які сприяють запаленню, викликаючи вазодилатацію, збільшуючи проникність капілярів та збільшуючи вироблення слизової. Базофіли також продукують гепарин, тромбоцитарно-активуючий фактор (PAF) і цитокін IL-4. Їх тривалість життя, ймовірно, від декількох годин до декількох днів.

    Мононуклеарні лейкоцити

    Мононуклеарні лейкоцити (агранулоцити) мають компактні ядра і не мають видимих цитоплазматичних гранул. Наступними є агранулоцити:

    Моноцити

    Моноцити в нормі складають 2-8% WBC (100-500/мм 3 крові). Моноцити - важливі фагоцити. Моноцити диференціюються на макрофаги і дендритні клітини, коли вони виходять з крові і потрапляють в тканини. Макрофаги і дендритні клітини дуже важливі при фагоцитозі і служать антигенпрезентуючими клітинами в адаптивних імунних реакціях (див. Нижче). Вони виробляють різноманітні цитокіни, які відіграють численні ролі в захисті організму. Вони довговічні (тривалість життя в місяці) і можуть розмножуватися.

    • Щоб переглянути електронну мікрофотографію моноцита, див. веб-сторінку Медичного коледжу Університету штату Іллінойс.
    • Просвічувальна електронна мікрофотографія моноцита з sciencepotogallery.com.

    Лімфоцити

    Лімфоцити в нормі становлять 25-40% WBC (1,500-4,500/мм 3 крові). Лімфоцити опосередковують адаптивні імунні реакції (блок 6). Лише невелика частка лімфоцитів організму міститься в крові. Більшість виявляються в лімфоїдної тканини. Насправді колективна маса всіх лімфоцитів в організмі людини приблизно така ж, як і маса мозку! Лімфоцити циркулюють взад-вперед між кров'ю і лімфоїдною системою організму. Вони мають тривалість життя від днів до років. Існує 3 основні популяції лімфоцитів:

    В-лімфоцити (В-клітини) опосередковують гуморальний імунітет, вироблення молекул антитіл проти специфічного антигену і мають В-клітинні рецептори (BCR) на своїй поверхні для розпізнавання антигенів. Як правило, 10-20% лімфоцитів - це В-лімфоцити. Після активації більшість В-лімфоцитів диференціюються в плазматичні клітини, що секретують антитіла.

    Т-лімфоцити (Т-клітини) відповідають за клітинний імунітет, вироблення цитотоксичних Т-лімфоцитів (CTL), активованих макрофагів, активованих NK-клітин, цитокінів проти специфічного антигену. Вони також регулюють адаптивні імунні реакції. Як правило, 60-80% лімфоцитів - це Т-лімфоцити. Виходячи з біохімічних маркерів на їх поверхні, виділяють два основних класи Т-лімфоцитів:

    • Т4-лімфоцити (CD4+ T-лімфоцити) мають на своїй поверхні молекули CD4 і Т-клітинні рецептори (TCR) для розпізнавання білкового антигену. Вони функціонують для регулювання адаптивних імунних реакцій через вироблення цитокінів. Після активації вони диференціюються на ефекторні Т4-лімфоцити, такі як клітини Th1, Th2 клітини та клітини Th17.
    • Т8-лімфоцити (CD8 + Т-лімфоцити) мають на своїй поверхні молекули CD8 і Т-клітинні рецептори (TCR) для розпізнавання білкового антигену. Після активації вони диференціюються на цитотоксичні Т-лімфоцити (CTL).

    Інваріантні природні клітини-кілери T (InKT) - це підмножина лімфоцитів, які перекривають розрив між вродженим і адаптивним імунітетом. Вони мають Т-клітинні рецептори (TCR) на їх поверхні для розпізнавання гліколіпідного антигену. Через цитокіни, які вони виробляють після активації, i клітини NKT мають важливе значення як для вродженого, так і адаптивного імунного захисту від патогенів та пухлин. Вони також відіграють регуляторну роль у розвитку аутоімунних захворювань та толерантності до трансплантації.

    NK-клітини (природні клітини-кілери) - це лімфоцити, яким не вистачає В-клітинних рецепторів і Т-клітинних рецепторів. Вони функціонують для знищення інфікованих клітин і пухлинних клітин. NK-клітини здатні вбивати клітини, до яких молекули антитіл прикріпилися за допомогою процесу, який називається антитіло-залежною клітинною цитотоксичністю (ADCC). Вони також вбивають людські клітини, на поверхні яких не вистачає молекул MHC-I. Лімфоцити будуть розглянуті більш детально в одиниці 6.

    Хоча і не лейкоцити, тромбоцити (тромбоцити) є ще одним сформованим елементом в крові. Вони сприяють згортанню шляхом злипання після активації та утворення тромбоцитарних пробок для закриття пошкоджених капілярів. Вони також виділяють цитокіни та хемокіни для сприяння запаленню.

    Вправа: Подумайте, пара-поділіться питаннями

    1. Чому більше нейтрофілів і, зокрема, більше смугових нейтрофілів, виявлених у крові під час активної інфекції?
    2. Порівняйте і порівняйте функції В-лімфоцитів, Т4-лімфоцитів і Т8-лімфоцитів в імунних реакціях.

    Резюме

    1. Повний аналіз крові (КБК) - це лабораторний тест, який, крім усього іншого, визначає загальну кількість як лейкоцитів, так і еритроцитів на мл крові.
    2. Взагалі підвищений рівень лейкоцитів (лейкоцитоз) спостерігається при інфекції, запаленні, лейкемії та паразитарних інвазіях.
    3. Нейтрофіли є найбільш поширеними з лейкоцитів, в нормі складають 54-75% WBC. Нейтрофіли є важливими фагоцитами, а також сприяють запаленню.
    4. Еозинофіли зазвичай складають 1-4% WBC. Вони здатні до фагоцитозу, але в першу чергу виділяють свій вміст в навколишнє середовище, щоб вбити мікробів, особливо паразитичних глистів, позаклітинно. Вони також сприяють запаленню.
    5. Базофіли в нормі складають 0-1% WBC і вивільняють гістамін, лейкотрієни та простагландини - хімічні речовини, що сприяють запаленню.
    6. Моноцити в нормі складають 2-8% WBC і диференціюються на макрофаги та дендритні клітини, коли вони залишають кров і потрапляють в тканини.
    7. Лімфоцити в нормі становлять 25-40% WBC і опосередковують специфічні імунні реакції.
    8. В-лімфоцити (В-клітини) опосередковують гуморальний імунітет, вироблення молекул антитіл проти специфічного антигену і мають В-клітинні рецептори (BCR) на своїй поверхні для розпізнавання антигенів. Більшість В-лімфоцитів диференціюються в плазматичні клітини, що секретують антитіла.
    9. Т-лімфоцити (Т-клітини) відповідають за клітинний імунітет, вироблення цитотоксичних Т-лімфоцитів (CTL), активованих макрофагів, активованих NK-клітин, цитокінів проти специфічного антигену.
    10. Т4-лімфоцити мають молекули CD4 і Т-клітинні рецептори на своїй поверхні для розпізнавання антигенів. Вони функціонують для регулювання адаптивних імунних реакцій через вироблення цитокінів. Після активації вони диференціюються на ефекторні Т4-лімфоцити.
    11. Т8-лімфоцити мають молекули CD8 і Т-клітинні рецептори на своїй поверхні для розпізнавання антигенів. Після активації вони диференціюються на Т8-супресорні клітини і цитотоксичні Т-лімфоцити (CTL).
    12. NK-клітини (природні клітини-кілери) - це лімфоцити, яким не вистачає В-клітинних рецепторів і Т-клітинних рецепторів. Вони функціонують для знищення інфікованих клітин і пухлинних клітин.