白细胞能吞噬异物产生抗体,在机体损伤治愈、抗御病原的入侵和对疾病的免疫方面起着重要的作用。
机体发生炎症或其他疾病都可引起白细胞总数及各种白细胞的百分比发生变化,因此检查白细胞总数及白细胞分类计数成为辅助诊断的一种重要方法。
白细胞是一个庞大的血细胞家族,它们的形态结构和生理功能是多样的,但是,它们之间不是相互孤立的,在机体的防护、免疫和创伤愈治过程中起协同作用。尽管它们是血液中的一类细胞成分,但它们功能的发挥,更多地体现在循环管道外的器官组织中。在功能方面它们与这些器官组织中的许多细胞成分如巨噬细胞、肥大细胞、成纤维细胞等密切相关。
白细胞是机体防御系统的一个重要组成部分。它通过吞噬和产生抗体等方式来抵御和消灭入侵的病原微生物。
1.吞噬作用吞噬作用是生物体最古老的,也是最基本的防卫机制之一。对于其要消灭的对象无特异性,在免疫学中称之为非特异性免疫作用。中性粒细胞和单核细胞的吞噬作用很强,嗜酸性粒细胞虽然游走性很强,但吞噬能力较弱。
白细胞可以通过毛细血管的内皮间隙,从血管内渗出,在组织间隙中游走。它们吞噬侵入的细菌、病毒、寄生虫等病原体和一些坏死的组织碎片。一般认为,白细胞能向异物处聚集,并将其吞噬,这是因为白细胞有趋化性。由于细菌体或死亡的细胞所产生的化学刺激,诱发白细胞向该处移动。组织发炎时产生一种活性多肽,也是白细胞游动的诱发物质之一。
中性粒细胞内的颗粒为溶酶体,内含多种水解酶,能消化其所摄取的病原体或其他异物。一般一个白细胞处理5~25个细菌后,本身也就死亡。死亡的白细胞集团和细菌分解产物构成脓液。
单核细胞由骨髓生成,在血液内仅生活3~4天,即进入肝、脾、肺和淋巴等组织转变为巨噬细胞。变为巨噬细胞后,体积加大,溶酶体增多,吞噬和消化能力也增强。但其吞噬对象主要为进入细胞内的致病物,如病毒、疟原虫和细菌等。巨噬细胞还参与激活淋巴细胞的特异免疫功能。此外,它还具有识别和杀伤肿瘤细胞,清除衰老与损伤细胞的作用。
2.特异性免疫功能 淋巴细胞也称免疫细胞,在机体特异性免疫过程中起主要作用。所谓特异性免疫,就是淋巴细胞针对某一种特异性抗原,产生与之相对应的抗体或进行局部性细胞反应,以杀灭特异性抗原。血液中淋巴细胞按其发生和功能的差异,分为T淋巴细胞和B淋巴细胞两类。
(1)细胞免疫 细胞免疫主要是由T细胞来实现的。这种细胞在血液中占淋巴细胞总数的80%~90%。T细胞受抗原刺激变成致敏细胞后,其免疫作用表现以下三个方面。直接接触并攻击具有特异抗原性的异物,如肿瘤细胞,异体移植细胞;分泌多种淋巴因子,破坏含有病原体的细胞或抑制病毒繁殖;B细胞与T细胞起协同作用,互相加强,来杀灭病原微生物。
(2)体液免疫 体疫免疫主要是通过B细胞来实现的。当此细胞受到抗原刺激变成具有免疫活性的浆细胞后,产生并分泌多种抗体,即免疫球蛋白,以针对不同的抗原。B细胞内有丰富的粗面内质网,蛋白质合成旺盛。抗体通过与相应抗原发生免疫反应,抗体能中和、沉淀、凝集或溶解抗原,以消除其对抗体的有害作用。
3.嗜碱性和嗜酸性粒细胞的功能 这两种细胞在血液中停留时间不长,主要在组织中发生作用。
(1)嗜碱性粒细胞 这类细胞的颗粒内含有组织胺、肝素和过敏性慢反应物质等。肝素有抗凝血作用,组织胺可改变毛细血管的通透性。过敏性慢反应物质是一种脂类分子,能引起平滑肌收缩。机体发生过敏反应与这些物质有关。嗜碱性细胞在结缔组织和粘膜上皮内时,称肥大细胞,其结构和功能与嗜碱性细胞相似。
(2)嗜酸性粒细胞 这类细胞平时只占白细胞总数的3%,但在患有过敏反应及寄生虫病时其数量明显增加,如感染裂体吸虫病时,嗜酸性粒细胞可达90%。这类细胞吞噬细菌能力较弱,但吞噬抗原-抗体复合物的能力较强。此外,这类细胞尚能限制嗜碱性粒细胞和肥大细胞在过敏反应中的作用。
白细胞是可以吞噬病毒的 但也不是能够完全吞噬 要看是属于什么类型的病毒。
好久没更新了,上来我得写一个有分量的推文暖暖场。其实细想一下,不能全归因于平时太忙(还是太懒了),因为最近看到其它很多小伙伴做的很好且都在不断更新。其实抽出时间写一写推文对个人整理知识和练习写作能力都是很有帮助的!
Immugent最近一直在做单细胞的课题,期间收集了各种细胞注释的marker基因,本次分享主要就针对这个主题展开。
单细胞测序技术是近十年最火爆的生物学技术之一,它赋予我们在单个细胞水平研究科学问题的能力。虽然单细胞技术目前已经发展的很成熟,商业化的10X平台让很多科研团队有自己做单细胞测序的能力,但是并不是每一项通过单细胞测序得到的结果都能成功发表。我身边就有很多认识的朋友做了单细胞测序,但是没有分析出任何可用的结果,最终砸手里了。
单细胞测序既然是在单个细胞研究科学问题,那就引出了其分析流程中很关键一步--细胞亚群的注释。别小看这简单的一步,它可以说是单细胞测序研究成败的最关键因素之一,因为后续的分析都是基于这一步开展的,如果开头都是错的,那后续分析出的任何结果都是没有意义的。
理论上来说,每一类细胞都有自己独特的标志基因,就像我们做流式一样,根据表达的蛋白来对细胞进行定义,而且既然是单个细胞水平的测序结果,这应该没有什么难度。但和其它技术一样都会有自己的不足,而单细胞测序(10X)同样也有自身解决不了的问题:
如下图是一篇做正常 肾组织 单细胞文献中用到的标志基因:
这两个表已经总结的相当全面了,但是在实际进行细胞亚群注释时应当遵循一定原则,我提供以下思路来进行参考:1. 首先应根据免疫细胞的marker(PTPRC)在全局上定义出免疫细胞和非免疫细胞,因为相对于非免疫细胞,免疫细胞的种类不仅多而且功能各异;2. 其次就是对这两类再细分群,非免疫细胞可分为上皮细胞(EPCAM),内分泌细胞(PECAM1),纤维细胞(FAP)等;免疫细胞可首先区分为天然免疫细胞:NK(NCAM1),Mac(CD68),DC(XCR1),中性粒(MNDA)和肥大细胞(TPSAB1)等;适应性免疫细胞:B细胞(CD19,CD79A)和T细胞(CD3D,CD3E),到这非免疫细胞和天然免疫细胞差不多说完了,下面进一步说下更为复杂的适应性免疫细胞亚群;3. 适应性细胞中的B细胞相对好区分,就是在B细胞群基础上再多区分一群浆细胞(IGKC,MZB1)最后就说一下这个T细胞,T细胞群的注释可谓是最复杂的,第一步可以简单在大群上区分出3种:CD4 Tconv(CD40LG,MAF), Treg(FOXP3,IL2RA)和CD8 T(GZMB,NKG7)细胞接下来就需要根据功能状态把CD4 Tconv和CD8 T分为Naive(SELL,CCR7), Effector(PRF1,CCL5),Effector-memory(IL7R,EOMES), Exhausted(LAG3,TIGIT)了。
在对各种细胞亚群进行注释的过程中T细胞的注释是最复杂的,而最最复杂的是对各种CD4 T细胞的注释。正如上面抛出的一个问题所介绍的,因为CD4基因的表达不太容易像CD8A/B那样容易被捕捉到(最新的解释可能是因为CD4分子在实验过程中有内吞现象),因此对CD4 T细胞的亚群注释是难上加难的。但是我这里根据自己免疫学知识来给大家介绍另一种比较靠谱的解决方式,那就是通过各种CD4 T细胞的转录因子来注释。
首先原始的CD4 T细胞在受到TCR信号刺激的情况下会朝着各种CD4 T细胞亚群的方向分化,而这每一种不同亚群的命运是由各种转录因子来决定的,其中最重要的就是 Signal transducer and activator of transcription (STAT)。 从下图我们也可以看到,正是由不同的STAT来诱导CD4 T细胞朝着不同的方向发育,并且相对于其它种类的基因,转录因子的表达更加稳定保守,所以就比较容易被单细胞测序平台所捕获,因此,利用各种CD4 T细胞亚群的表面蛋白联合关键转录因子就能对CD4 T细胞亚群进行更准确的注释。
好了,本次的分享到这就结束了,下次我将继续这篇推文的内容,介绍一下如何利用生信软件,同时利用多种标志基因的综合评分对细胞亚群进行注释,敬请期待!
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