型、色、體、徵(永康堂‧張老師)

白細胞生理 

　　白細胞（leukocyte）是一類有核的血細胞。正常成年人白細胞總數是4000-10000/μ1，每日不同的時間和機體不同的功能狀態下，白細胞在血液中的數目是有較大範圍變化的。當每微升超過10000個白細胞時，稱為白細胞增多，而每微升少於4000個白細胞時，稱為白細胞減少。機體有炎症時常出現白細胞增多。

　　白細胞不是一個均一的細胞群，根據其形態、功能和來源部位可以分為三大類：粒細胞、單核細胞和淋巴細胞（表3-3）。白細胞與紅細胞和血小板一樣都起源於骨髓中的造血幹細胞，在細胞發育過程中又都是經歷定向祖細胞、前體細胞，而後成為具有各種細胞功能的成熟白細胞。

表3-3 血液中各類白細胞計數（細胞/μL）

　　引自Schmidt,R.F.&Thews,G,1989

　　白細胞的分化和增殖受到一組造血76生長因數（hematopoietic growth factor,HGF）的調節。這些因數從淋巴細胞、單核細胞和成纖維細胞生成並分泌，是一類糖蛋白。由於有些造血生長因數在體外可刺激造血細胞生成集落，故又稱為集落刺激因數（clony stimulating factor, CSF）。目前從結構到功能已經充分闡明的集落刺激因數有M-CSF、G-CSF、GM-CSF、Multi-CSF、Meg-CSFt 和EPO等6種，除了EPO是調節紅細胞生成因數之外，其餘因數均參與調節白細胞的生成。這些因數中有的作用是廣譜的，如Multi-CSF和GM-CSF（G是粒細胞縮寫，M是單核細胞的縮寫）的作用可以影響多系造血祖細胞的生成和發育，而其他一些因數（如G-CSF、M-CSF、GM-CSF）作用較為局限，只作用於某一系的造血祖細胞。所有這些因數除了作用於祖細胞，還能影響成熟白細胞的功能。此外，還有一類抑制性因數，如粒細胞抑素、乳鐵蛋白和轉化生成因數-β等，它們或是直接抑制白細胞的增殖、生長、或是限制上述的一些生長因數的釋放或作用。

　　淋巴細胞的生成過程與其他白細胞有一些不同。在幹細胞分化的早期，淋巴幹細胞首先從多能幹細胞分化出來。這些淋巴幹細胞隨血流進入初級（或中樞）淋巴器官，即骨髓和胸腺，在這裏它們發育成定向淋巴細胞（commmittde lymphocyte）。在骨髓中發育的稱為B細胞；在胸腺中發育的稱為T細胞。隨後，B和T細胞均隨血流轉移到二級（或外周）淋巴器官，即淋巴結和脾，在那裏它們與某種抗原接觸後即分化和增殖成為真正具有免疫功能的細胞，如漿細胞和T效應細胞（t effector cell）。淋巴細胞在生長成熟過程中接受一組稱為白細胞介素（interleukins,ILs）的細胞因數的調節，T細胞在胸腺中還接受胸腺激素的作用（圖3-3）。

圖3-3 T細胞的成熟和分化

　　所有的白細胞都能作變形運動，憑藉這種運動白細胞得以穿過血管壁，這一過程稱作血細胞滲出（diapedisis）。白細胞具有趨向某些化學物質遊走的特性，稱為趨化性。體內具有趨化作用的物質包括：細菌毒素、細菌或人體細胞的降解產物，以及抗原-性體複合物等。白細胞按照這些物質的濃度梯度遊走到這些物質的周圍，把異物包圍起來併吞入胞漿內，這稱為吞噬作用。每類白細胞都具有某些酶類，如蛋白酶、多肽酶、澱粉酶、脂酶和去氧核糖核酸酶等。在白細胞總數中，有一半以上存在於血管外的細胞間隙內，有30%以上貯存在骨髓內，其餘的才是在血管中流動的。這些白細胞憑藉血液的運輸，從它們生成的器官，即骨髓和淋巴組織，到達發揮作用的部位。

（一）粒細胞

　　約有60%的白細胞的胞質內具有顆粒，因而把它們稱為粒細胞。又根據胞質中顆粒的染色性質不同將粒細胞區分為：中性、嗜酸性和嗜鹼性粒細胞，這三類細胞的比例見表3-3。粒細胞在血流中停留時間很短暫，一般從數小時至2天。

1、中性粒細胞：

絕大部分的粒細胞屬中性粒細胞。每微升血液中約有4500個中性粒細胞。由於這些細胞的細胞核的形態特殊，又稱為多形核白細胞。中性粒細胞在血管內停留的時間平均只有6-8小時，它們很快穿過血管壁進入組織發揮作用，而且進入組織後不再返回血液中來。在血管中的中性粒細胞，約有一半隨血流迴圈，通常作白細胞計數只反映了這部分中性粒細胞的情況；另一半則附著在小血管壁上。同時，在骨髓中尚貯備了約2.5×1012個成熟中性粒細胞,在機體需要時可立即動員大量這部分粒細胞進入迴圈血流。

　　中性粒細胞在血液的非特異性細胞免疫系統中起著十分重要的作用，它處於機體抵禦微生物病原體，特別是在化膿性細菌入侵的第一線，當炎症發生時，它們被趨化性物質吸引到炎症部位。由於它們是藉糖酵解獲得能量，因此在腫脹並血流不暢的缺氧情況下仍能夠生存，它們在這裏形成細胞毒存在破壞細菌和附近組織的細胞膜。由於中性粒細胞內含有大量溶酶體酶，因此能將吞噬入細胞內的細菌和組織碎片分解，這樣，入侵的細菌被包圍在一個局部，並消滅，防止病原微生物在體內擴散。當中性粒細胞本身解體時，釋出各溶酶體酶類能溶解周圍組織而形成膿腫。

　　中性粒細胞的細胞膜能釋放出一種不飽和脂肪酸——花生四烯酸，在酶的作用下，由它再進一步生成一組旁分泌激素物質，如血栓素和前列腺素等，這類物質對調節血管口徑和通透性有明顯的作用，還能引起炎症反應和疼痛，並影響血液凝固（參看本章第三節及圖3-8）。

2、嗜鹼性粒細胞：

在白細胞中嗜鹼性細胞占0.5%-1%，即50個細胞/μ1。平均迴圈時間是12小時。這類粒細胞的胞質中存在較大和鹼性染色很深的顆粒。顆粒內含有肝素和組織胺。近年來發現嗜鹼性粒細胞參與體內的脂肪低謝。當食物中的脂肪被腸吸收後，周圍血液中的嗜鹼性粒細胞數隨即增加。嗜鹼性粒細胞釋放出肝素（heparin），啟動在血漿中的脂肪分解。這是由於肝素作為脂酶的輔基增強了脂酶的作用。結果加快了由脂肪分解為游離脂肪酸的過程。

　　嗜鹼性粒細胞釋放的組胺與某些異物（如花粉）引起過敏反應的症狀有關（請參考免疫學教材）。

　　此外，嗜鹼性粒細胞被啟動時還釋放一種稱為嗜酸性粒細胞趨化因數A（eosinophile chemotactic factor A）的小肽，這種因數能把嗜酸性粒細胞吸引過來，聚集於局部以限制嗜鹼性粒細胞在過敏反應中的作用。

3、嗜酸性粒細胞：

血液中嗜酸性粒細胞占白細胞總數的2%-4%，即100-350個細胞/μ1。血液中嗜酸性粒細胞的數目有明顯的晝夜週期性波動，清晨細胞數減少，午夜時細胞數增多。這種細胞數的週期性變化是與腎上腺皮質釋放糖皮質激素量的晝夜波動有關的。當血液中皮質激素濃度增高時，嗜酸性粒細胞數減少；而當皮質激素濃度降低時，細胞數增加。嗜酸性粒細胞的胞質內含有較大的、橢圓形的嗜酸性顆粒。這類白細胞也具有吞噬功能。

嗜酸性粒細胞在體內的作用是：

①限制嗜鹼性粒細胞在速發性過敏反應中的作用。當嗜鹼性粒細胞被啟動時，釋放出趨化因數，使嗜酸性粒細胞聚集到同一局部，並從三個方面限制嗜鹼性粒細胞的活性：一是嗜酸性粒細胞可產生前列腺素E使嗜鹼性粒細胞合成釋放生物活性物質的過程受到抑制；二是嗜酸性粒細胞可吞噬嗜鹼性粒細胞所排出的顆粒，使其中含有生物活性物質不能發揮作用；三是嗜酸性粒細胞能釋放組胺酶等酶類，破壞嗜鹼性粒細胞所釋放的組胺等活性物質。

②參與對蠕蟲的免疫反應。在對蠕蟲的免疫反應中，嗜酸性粒細胞有重要的作用。這類粒細胞的細胞膜上分佈有免疫球蛋白Fc片斷和補體C3的受體。在已經對這種蠕蟲具有免疫性的動物體內，產生了特異性的免疫球蛋白IgE。蠕蟲經過特異性IgE和C3的調理作用後，嗜酸性粒細胞可借助於細胞表現的Fc受體和C3受體粘著於蠕蟲上，並且利用細胞溶酶體內所含的過多氧化物酶等酶類損傷蠕蟲體。在有寄生蟲感染、過敏反應等情況時，常伴有嗜酸性粒細胞增多。

（二）單核細胞

　　第二類白細胞稱為單核細胞，胞體較大，直徑約為15-30酶μm，胞質內沒有顆粒，它們約占血液中白細胞數的4%-8%。單核細胞來源於骨髓中的造血幹細胞，並在骨髓中發育。當它們從骨髓進入血流時仍然是尚未成熟的細胞。與其他血細胞比較，單核細胞內含有更多的非特異性脂酶，並且具有更強的吞噬作用。單核細胞在血液中停留2-3天後遷移到周圍組織中，細胞體積繼續增大，直徑可達50-80μm，細胞內所含的溶酶體顆粒和線粒體的數目也增多，成為成熟的細胞。固定在組織中的單核細胞稱為組織巨噬細胞，它們經常大量存在於淋巴結、肺泡壁、骨髓、肝和脾等器官。啟動了的單核細胞和組織巨噬細胞能生成並釋放多種細胞毒、干擾素和白細胞介素，參與機體防衛機制，還產生一些能促進內皮細胞和平滑肌細胞生長的因數。在炎症周圍單核細胞能進行細胞分裂，並包圍異物。

（三）淋巴細胞

　　淋巴細胞是免疫細胞中的一大類，它們在免疫應答過程中起著核心作用。根據細胞成長發育的過程和功能的不同，淋巴細胞分成T細胞和B細胞兩類。在功能上T細胞主要與細胞免疫有關，B細胞則主要與體液免疫有關。

1、T細胞：

在血液的淋巴細胞中，約占70%-80%，在血液和淋巴組織之間反復迴圈，還可以停留在外周淋巴器官如淋巴結中。淋巴細胞的壽命較長，一般為數月，有的長達一年以上。T細胞被特異性的抗原物質啟動後，進行增殖和分化，形成在功能上各異的兩類細胞，即T免疫效應細胞T記憶細胞（t memory cell）。

　　根據T效應細胞的細胞表面特徵的不同可區分為T4和T8兩個亞群，而這些亞群還可根據不同的功能再分為不同類型。屬於T4亞群的有：淋巴因數T細胞（t lymphokine cell,TL）、誘導性T細胞（T inductor cells,T1）和輔助性T細胞（t helper cells, TH）。淋巴因數T細胞能通過釋放淋巴因數啟動巨噬細胞和造血幹細胞；T誘導性細胞能釋放白細胞介素-2（interlukin-2），促進其他T細胞的成熟分化，而輔助性T細胞能產生一種B細胞生長因數（b cell growth factor），促使B細胞分化為漿細胞，影響抗體的產生。

　　T8亞型細胞，根據其功能可以再分為能抑制B細胞和T細胞活性的抑制性T細胞（t suppressor cells,Ts）,和對帶有特異抗原的靶細胞具有殺傷作用的細胞毒性T細胞（t cytotoxic cells, Tc）。由此可見，T細胞除了具有細胞免疫作用外，它們還具有調節其他免疫細胞特別是B細胞的功能。

　　長壽命的記憶T細胞在血液中不斷迴圈，當他們再次遇到曾經接觸過的抗原時，即使相隔幾年之久仍能加以「識別」。在第二次與抗原體接觸時能激發一種繼發反應，這種反應比原發反應更強烈的引起細胞增殖，在短時間內形成大量的效應T細胞。T細胞各亞群的關係見圖3-3。

2、B細胞：

在血液中B細胞約占淋巴細胞總數的15%。固定在B細胞膜表面的免疫球蛋白（主要是單體IgM和IgD）是抗原的特異性受體。當它們初次與某一個抗原接觸而被致敏時，一部分B細胞即分化成熟為漿細胞，漿細胞即開始生成對該抗原特異的免疫球蛋白並將它們釋放到周圍的組織液中，這就是免疫抗體。只有當某些調節性因數，如由輔助性T細胞所釋放的淋巴因數和巨噬細胞釋放的白細胞介素-1存在時，B細胞才能被抗原啟動。漿細胞不再在血液中迴圈，在它們生存的2-3天時間裏一直停留在組織中。

　　有小部分受抗原刺激的B細胞發展成為記憶性B細胞，壽命很長，且保持特異性，由它們增殖生成的後代細胞也保持著這種特異性。當它們再次接觸具有同樣特異性的抗原時，便能迅速被啟動，成為特異B淋巴母細胞。由記憶性B細胞增殖生成的後代細胞愈多，被特異性抗原、啟動的B細胞數也愈多。可見B細胞系統的「記憶」能力是取決於具有抗原特異性的記憶細胞數目的多少。

　　在血液中，除了T細胞和B細胞之外還有一類淋巴細胞，根據它們的細胞表面標誌既不歸屬於B細胞，也不歸屬於T細胞。這類細胞稱為裸細胞（null cell）,約占血液中淋巴細胞總數的5%-10%。目前受注意的裸細胞有殺傷細胞（killer cell,K細胞）和自然殺傷細胞（matiral killer cell,NK細胞），K細胞上具有免疫球蛋白IgG的Fc片段受體，當表面覆蓋有IgG（抗體）的靶細胞與K細胞接觸時，IgG分子的Fc片段可與K細胞表面的Fc受體結合，激發K細胞的殺傷作用。由此可見，K細胞的殺傷作用是抗原依賴性的，但抗原是非特異的。至於NK細胞，雖然也是殺傷細胞，但其殺傷作用不依賴於抗原和抗體的存在。NK細胞廣泛分佈在血液和外周淋巴器官，對殺傷腫瘤細胞有重要作用。干擾素能活化NK細胞，而白細胞介素-2能刺激NK細胞的增殖和產生干擾素，因而增強NK細胞的殺傷作用。