肥大细胞

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肥大细胞(mast cell),发育源于骨髓CD34+前体细胞,是连接神经系统和免疫系统的桥梁,因为靠近周围神经末梢而很早就可以感受神经纤维的活动。肥大细胞激活后,可以释放炎症因子并募集免疫细胞。啮齿动物的肥大细胞可分两种,黏膜肥大细胞(mucosal mast cell)与结缔组织肥大细胞(connective tissue mast cell),其中黏膜肥大细胞必须依赖T细胞才能增殖。肥大细胞类似嗜碱性球,皆含有肝素(heparin)、组织胺、SRS-A及ECF-A。当肥大细胞受到过敏原的刺激时,就会发生脱颗粒作用。

肥大细胞(图1)

肥大细胞

分类

肥大细胞主要分为T亚型 (MCTs) 和TC亚型 (MCTCs) 两大类。MCTs仅含有类胰蛋白酶,分泌白细胞介素 IL-4和IL-5,主要分布在黏膜组织中,是肺部主要的肥大细胞类型,肺部的MCTs分布于肺泡、气道上皮和黏膜下。MCTCs含有类胰蛋白酶和类糜蛋白酶,只会分泌IL-4,而不会分泌IL-5。MCTCs主要分布在结缔组织中,肺部亦有分布,且集中在固有膜和黏膜下的上皮组织中。

结构

肥大细胞

肥大细胞与血液中的嗜碱性球非常相似。两者都是含有组织胺和抗凝剂肝素的颗粒细胞,惟嗜碱性球核呈叶状,而肥大细胞核则呈圆形或椭圆形。免疫球蛋白E(IgE)的FcεRI受体会与肥大细胞和嗜碱性粒细胞结合。当IgE的互补位与抗原结合时,它会导致细胞释放组织胺和其他炎症介质。此外,它们分享一个在骨髓中的共有前体,以CD34分子形式表达。嗜碱性球离开骨髓时已经成熟,而肥大细胞则以不成熟的形式循环,并且仅在组织部位成熟一次。肥大细胞未成熟的位置可能决定了它的精确特征。老鼠肥大细胞群的首次体外分化和生长是使用含刀豆蛋白A刺激的脾细胞的培养基。 后来发现,作为T细胞来源的白细胞介素-3是在培养基中出现的成分,并且是肥大细胞分化和生长所必需的条件。肥大细胞存在于大多数位于血管和神经周围的组织中,并且在外部世界和内环境(例如皮肤,肺粘膜和消化道以及口腔)之间的边界附近尤为突出。

分泌介质

肥大细胞会分泌生命所必需的胺类( 组织胺及5-羟色胺);几种丝氨酸蛋白酶 (类胰蛋白酶-α, -βⅠ, -βⅡ, -βⅢ、糜酶-1、组织蛋白酶G、颗粒酶B及羧肽酶A3) ;溶酶体酶 (b-葡萄糖醛酸酶、b-氨基己糖苷酶及芳香基硫酸酯酶) ,还有一些细胞因子 (TNF、bFGF、IL-4及SCF等) ,以及蛋白聚糖 (肝素、硫酸软骨素) 等多种生物活性物质。

功能

主要功能

肥大细胞在过敏反应发生发展中的角色

肥大细胞主要通过分泌细胞因子和生物活性物质来诱导纤维细胞的增殖、迁徙和及收缩,并且以合成分泌胶原蛋白等方式,参与组织及器官的纤维化进程,如乙型转化生长因子促进肌纤维母细胞和细胞外基质的合成、 IL-13上调巨噬细胞中精氨酸酶的活性,促进L-鸟氨酸的合成,促进纤维细胞增殖和纤维。

其他功能

与消化道的关系

在消化道中,粘膜的肥大细胞紧邻着感觉神经纤维,使它们双向通信[10]。当这些肥大细胞进行去颗粒化时,就会释放可以增加伤害感受器(即TRPV1)膜表达的介质组织胺和血清素等。这些介质藉着它们的受体(分别为HRH1,HRH2, HRH3,PAR2、5-HT3),进而导致神经源性炎症及内脏的超敏性等。


与心脏重塑的关系

肥大细胞在诱导心脏重塑的过程中发挥双重作用,既可以刺激胶原蛋白合成导致纤维化,也可以诱导基质金属酶 (MMPs) 活化,使胶原降解,最终导致心室扩张。

病理学

肥大细胞增生症

肥大细胞增生症是以肥大细胞在多种组织或器官内增生为特征的一组慢性疾病,从出生到成人均可发病,临床表现复杂。其中以皮肤肥大细胞增生症 (cutaneous mastocytosis) 最为常见。


与肿瘤的关系

研究发现,在肿瘤发生时期,肥大细胞是最先被募集到肿瘤附近的免疫细胞之一,在肿瘤的不同时期肥大细胞富集程度具有明显的变化[14]。肥大细胞受到刺激时能够释放多种活性分子、趋化因子和细胞因子。部分实验结果亦表明,肥大细胞能够抑制MMP2和MMP9表达,这可能是肥大细胞抑制肿瘤转移发挥抗肿瘤的其中一个机制。

心理学

与抑郁和焦虑的关系

根据临床观察显示,抑郁与焦虑均与肥大细胞具有一定的相关性。这主要是因为抑郁与焦虑属于不良心理的刺激,因而引起肥大细胞活化趋势也是一致的。但是肥大细胞中的何种介质导致了这一结果的形成及神经调节的具体通路尚待进一步的研究。


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