免疫细胞合集 | 中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞、单核细胞、淋巴细胞
免疫细胞（Immune Cell)是指参与免疫应答或与免疫应答相关的细胞，就是我们常说的白细胞的俗称。免疫细胞在人体内发挥着稳定机体健康的重要作用，担任着人体的免疫防御、免疫稳定和免疫监视的角色。
科学研究发现，健康长寿与体内免疫细胞的存在具有很大的关系。正常的免疫系统是人类健康生活的一个基本条件，人类80%的疾病都与免疫功能失调有关。
调节自身免疫状态，提升机体对疾病的自愈能力；
有效降低组织部位各类疾病的发生；
及时杀死体内病变或肿瘤细胞，预防肿瘤发生；及时清除衰老细胞，促进细胞新生，延缓组织衰老。
作为人体最重要的防线之一，免疫细胞种类繁多，以下就详细介绍一些主要的免疫细胞。内容比较长，大家可以结合目录选择自己想看的部分！
一、白细胞
白细胞（WBC）是一类免疫细胞的统称。白细胞分很多种：淋巴细胞、中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞、单核细胞、巨噬细胞，发育途径分为髓系和淋巴系。其中数量最多的是中性粒细胞，占50%-70%。作用是杀灭细菌和病毒并且监视身体的稳定，就像身体里的军队，保护我们的安全。
各类白细胞均参与机体的防御功能，变形、游走、趋化、吞噬和分泌等特性是执行防御功能的生理基础。
滚动(rolling and tethering)：白细胞表面糖蛋白的唾液酸化Lewis X作为选择素配体，与内皮细胞被细胞因子和其他炎症介质激活所表达的选择素(selectin)结合。
黏附(adhesion)：趋化因子激活附着于内皮细胞表面的白细胞，使白细胞表面的整合素(integrin)构象改变为高亲和力的形式。内皮细胞被TNF、IL-1等细胞因子激活，整合素配体表达量增加。白细胞表面的整合素与配体结合，紧密黏附于内皮细胞。
游走(transmigration)：在趋化因子介导下，白细胞以阿米巴运动(ameboid movement)的形式从内皮细胞连接处逸出。位于白细胞和内皮细胞表面的PECAM-1(CD31)介导两者结合，促使白细胞游出血管内皮。白细胞可分泌胶原酶降解血管基底膜，进入周围组织中。除淋巴细胞外，白细胞都能伸出片状伪足(lamellipodium)做变形运动，穿过毛细血管壁进入组织。
趋化(chemotaxis)：白细胞沿趋化因子(chemotacic agents)浓度梯度定向移动。例如趋化肽(fMLP)是细菌的代谢产物之一，低剂量时能与白细胞上的高亲和力fLMP受体结合，导致白细胞活化，并产生趋化运动；高剂量时能与白细胞上的低亲和力fLMP受体结合，导致白细胞活化，释放自由基、溶酶体酶和细胞因子等，并产生细胞毒作用。
吞噬(phagocytosis)：具有吞噬作用的细胞主要为中性粒细胞和巨噬细胞。
细胞表面有Toll样受体(Toll like receptor, TLR)、NOD样受体(NLR)、C型凝集素受体(CLR)等模式识别受体(pattern recognition receptor, PRR)，FcγR和C3b受体等调理素受体，以及细胞因子受体。
细菌脂多肽(lipopeptide)、脂多糖(LPS)、鞭毛蛋白(flagellin)等病原体相关分子模式(PAMP)与TLR结合诱导其二聚化，TLR的胞内段与接头蛋白MyD88发生相互作用，最终激活NF-κB等信号通路，激活基因表达。活化的CLR与脾酪氨酸激酶(SYK)相互作用，最终激活NF-κB等信号通路。活化的NLR通过接头蛋白ASC激活Caspase-1，继而激活IL-1β（关键的促炎细胞因子）。
IgG类抗体同细菌等抗原物质形成免疫复合物后，IgG的Fc段与FcγR结合，有利于吞噬。
细胞伸出伪足包围吞噬物，形成吞噬体(phagosome)，吞噬体与初级溶酶体颗粒融合形成吞噬溶酶体(phagolysosome)。
进入吞噬溶酶体的细菌可被依赖氧的机制（活性氧ROS和活性氮RNS）和不依赖氧的机制（乳铁蛋白、溶菌酶、α-防御素等）杀伤微生物，最终被酸性水解酶水解。
二、中性粒细胞
中性粒细胞(neutrophil)占血液白细胞总数的50%~70%（2~7/L）。
胞核呈杆状或2~5分叶状。胞质呈无色或极浅的淡红色，有许多弥散分布的细小的浅红或浅紫色的颗粒，浅紫色的为嗜天青颗粒(azurophilic granule)，浅红色的为特殊颗粒(specific granule)。
骨髓中性粒细胞系分为造血干细胞池(HSC pool)、分裂池(mitotic pool)（原始粒细胞、早幼粒细胞、中幼粒细胞）和成熟池(post-mitotic pool)（晚幼粒细胞、杆状核中性粒细胞、成熟中性粒细胞），从晚幼粒细胞阶段开始不再具有分裂能力。
中性粒细胞在血管内停留的时间平均只有6-8小时，它们很快穿过血管壁进入组织发挥作用，而且进入组织后不再返回血液中来。在血管中的中性粒细胞，约有一半随血流循环，称为循环池(circulating pool)；另一半则附着在小血管壁上，称为边缘池(marginated pool)。肾上腺素促使边缘池中性粒细胞进入循环池。从而鉴别假性粒细胞减少。在机体需要时贮备池（骨髓）和边缘池的中性粒细胞可大量进入循环血液。
中性粒细胞是血液中主要的吞噬细胞，处于机体抵御病原体入侵的第一线，感染发生时首先到达炎症部位。
吞噬：当细菌入侵时滚动、黏附、游出、趋化到达炎症部位，吞噬细菌，并通过依氧杀菌（较强）和非氧杀菌杀死细菌。
脱颗粒：中性粒细胞在吞噬过程中脱颗粒(degranulation)，释放出一系列物质杀死细菌，同时造成血管和周围组织的损伤。
初级颗粒（嗜天青颗粒）：含有髓过氧化物酶(myeloperoxidase)、防御素(defensin)、多种丝氨酸蛋白酶(serine protease)等。
次级颗粒（特殊颗粒）：含有溶菌酶(lysozyme)、乳铁蛋白(lactoferrin)（抑制需铁细菌）、中性粒细胞胶原酶(neutrophil collagenase)、OLFM4等。
三级颗粒(tertiary granule)：含有溶菌酶、Ⅳ型胶原酶(gelatinase)等。
NETosis：还可向细胞外释放由解聚的染色质和细胞内颗粒蛋白组成的中性粒细胞外部陷阱(neutrophil extracellular traps, NETs)，以捕获和杀死病原体，同时伴随细胞死亡。
除NETosis外，中性粒细胞死亡方式还有凋亡、坏死、焦亡等。
焦亡(pyroptosis)：细胞内的NLR激活炎性小体的组装，通过接头蛋白ASC激活Caspase-1，继而活化GSDMD蛋白，GSDMD在细胞膜上形成孔道，一方面将炎症因子释放引起局部组织损伤，另一方面使水分子进入细胞直至破裂。
三、嗜酸性粒细胞
嗜酸性粒细胞(eosinophil)占血液白细胞总数的0.5%~5%（0.02~0.5/L）。体内嗜酸性粒细胞主要存在于组织中，为血液的100倍。
核多为2叶，胞质内充满粗大的鲜红色嗜酸性颗粒，由致密的晶体核心和基质组成，由膜包裹。是一种特殊的溶酶体，含有主要碱性蛋白(major basic protein, MBP)（位于核心）、嗜酸性粒细胞阳离子蛋白(eosinophil cationic protein, ECP)、嗜酸性粒细胞衍生神经毒素(EDN)、嗜酸性粒细胞过氧化物酶(eosinophil peroxidase, EPO)、酸性磷酸酶(acid phosphatase)、组胺酶(histaminase)、芳基硫酸酯酶(aryl sulfatase)（灭活白三烯，抑制过敏反应）等，及多种趋化因子和细胞因子。
MBP：富含精氨酸的低分子量强碱性蛋白质，释放后才有毒性，能引发气道上皮损伤。致炎，杀伤寄生虫。能引起嗜碱性粒细胞释放组胺。
ECP：对寄生虫、离体心肌细胞、气道上皮细胞有毒性，抑制淋巴细胞增殖。
EPO：对寄生虫和气道上皮有毒性。
EDN：具有核糖核酸酶活性(ribonuclease)，神经毒性。
含有脂质体(lipid body)，参与类花生酸(eicosanoid)（白三烯(leukotriene)、血栓烷(thromboxane)B2、PGE1、PGE2等）合成。
表达低亲和性IgE受体FcεRⅡ，CCR1、CCR3等趋化因子受体。
嗜酸性粒细胞脱颗粒有三种方式：
坏死(necrosis)/细胞溶解脱颗粒(cytolytic degranulation)：细胞膜破裂后释放完整的颗粒。
胞吐(exocytosis)/经典脱颗粒(classical degranulation)：嗜酸性颗粒和细胞膜融合，释放全部颗粒内容物。
零碎脱颗粒(piecemeal degranulation)：通过分泌囊泡逐步和有选择性地释放颗粒内容物。
嗜酸性粒细胞的吞噬能力较弱，基本无杀菌作用。主要功能是：
限制嗜碱性粒细胞和肥大细胞在Ⅰ型超敏反应中的作用。产生PGE，抑制嗜碱性粒细胞；吞噬嗜碱性粒细胞和肥大细胞排出的颗粒；释放组胺酶、芳基硫酸酯酶等，灭活组胺、白三烯等生物活性物质。
参与对寄生虫的免疫反应。在抗体和补体的调理作用下黏附于多种幼虫，释放颗粒内所含MBP、EPO、ECP等，损伤虫体。
释放多种趋化因子和细胞因子，参与对其他细胞活动的调控。
四、嗜碱性粒细胞
嗜碱性粒细胞(basophil)占血液白细胞总数的0%~1%（0~0.1/L）。发生炎症时受趋化因子的诱导，迁移到组织中。
胞质内存在较大的嗜碱性颗粒，内含肝素(heparin)、组胺(histamine)、嗜酸性粒细胞趋化因子A等。
过去认为嗜碱性粒细胞和肥大细胞有不同的起源，但最近有证据表明存在嗜碱性粒细胞-肥大细胞祖细胞，源于粒细胞-单核细胞祖细胞。
嗜碱性粒细胞和肥大细胞表达高亲和力IgE受体FcεRⅠ。
嗜碱性粒细胞是参与变态反应的主要效应细胞。过敏原与IgE受体作用刺激脱颗粒，继而引起：
组胺、白三烯(leukotrienes)释放，引起支气管收缩和血管通透性增加，局部充血水肿。
血小板活化因子(PAF)释放，导致血小板凝集及5-HT释放，
肾上腺素解除支气管平滑肌痉挛，使外周毛细血管收缩，用于过敏性休克的抢救。
4 单核细胞
单核细胞(monocyte)占血液白细胞总数的3%~8%（0.12~0.8/L）。
是体积最大的白细胞。核呈肾形、马蹄形、不规则形，着色较浅。胞质弱嗜碱性，呈灰蓝色，内含许多嗜天青颗粒。常有伪足出现。
在血液中停留10~20小时，迁移到组织，分化为巨噬细胞等具有吞噬功能的细胞。
吞噬能力比中性粒细胞更强，但趋化迁移速度较慢，需数天到数周才能成为炎症局部的主要吞噬细胞。
细胞膜上的FcγR与免疫复合物相互作用，导致多种物质释放和吞噬作用增强。
单核巨噬细胞系统的功能包括：
吞噬杀伤病原体。
杀伤胞内寄生菌和肿瘤等靶细胞。
加工提呈外源性抗原。以抗原肽-MHCⅡ类分子表达于细胞表面，供抗原特异性CD4+Th细胞识别引发适应性免疫应答。也可通过交叉提呈途径以抗原肽-MHCⅠ类分子表达，供相应CD8+CTL细胞识别。
合成分泌多种趋化因子和细胞因子，参与炎症反应和免疫调节。
五、淋巴细胞
淋巴细胞(lymphocyte)占血液白细胞总数的20%~40%（0.8~4/L）。
淋巴细胞在免疫应答中起核心作用，分为T细胞、B细胞和NK细胞。T细胞主要与细胞免疫有关，B细胞主要与体液免疫有关。NK细胞是机体固有免疫的重要执行者，能够直接杀伤被病毒感染的自身细胞或者肿瘤细胞。
5.1 T细胞
T细胞由骨髓中的淋巴系祖细胞迁移到胸腺(thymus)中成熟形成，定居于外周免疫器官的胸腺依赖区。
T细胞在胸腺中发育的核心事件是获得多样性TCR的表达（TCR基因重排）、自身MHC限制性（阳性选择）以及自身免疫耐受（阴性选择）的形成。经历双阴性细胞（DN细胞，CD4-CD8-）、双阳性细胞（DP细胞，CD4+CD8+）、单阳性细胞（SP细胞，CD4+CD8-或CD4-CD8+）三个阶段。
DN期的胸腺细胞可根据CD44和CD25的表达分为不同的群体，按照发育的先后顺序分别是 DN1（CD44+ CD25- ），DN2（CD44+ CD25+），DN3（CD44-CD25+）和DN4（CD44-CD25-）细胞。在DN2和DN3之间发生TCR重排。
阳性选择(positive selection)：在胸腺皮质中，未成熟DP细胞表达的TCR与胸腺上皮细胞表面的“自身抗原肽-自身MHC Ⅰ复合物”或“自身抗原肽-自身MHC Ⅱ复合物”相互作用。能以适当亲和力结合的DP细胞存活，并获得MHC限制性，分化为SP细胞。
阴性选择(negative selection)：经过阳性选择的SP细胞在胸腺皮质髓质交界处及髓质区，与树突状细胞、巨噬细胞等表面的“自身抗原肽-自身MHC Ⅰ复合物”或“自身抗原肽-自身MHC Ⅱ复合物”相互作用。高亲和力结合的SP细胞（即自身反应性T细胞）发生凋亡，少部分分化为调节性B细胞。不能结合的SP细胞存活，成为成熟T细胞并进入外周免疫器官。
T细胞的表面分子：
TCR-CD3复合物。TCR不能直接识别抗原表位，只能特异性识别抗原肽-MHC复合物(pMHC) ，既需要识别抗原肽，也要识别自身MHC分子的多态性部分。TCR的跨膜区通过盐桥与CD3分子的跨膜区连接，形成TCR-CD3复合体，TCR识别抗原所产生的活化信号由CD3转导至T细胞内。
共受体CD4、CD8。辅助TCR识别抗原和参与T细胞活化信号的转导。CD4是单链跨膜蛋白，结合MHC Ⅱ类分子；CD8是异二聚体，结合MHC Ⅰ类分子。从而增强T细胞与抗原提呈细胞(APC)或靶细胞之间的相互作用，辅助TCR识别抗原，胞质区可结合酪氨酸激酶，参与信号转导。
共刺激分子：最重要的是CD28，与APC或靶细胞表面的B7等共刺激分子相互作用，产生第二信号。
T细胞的完全活化有赖于抗原信号和共刺激信号的双信号激活以及细胞因子的作用。
第一信号：TCR特异性识别抗原肽，导致CD3（与TCR组成TCR-CD3复合物）与共受体(CD4/CD8)的胞浆段相互作用激活其尾部相连的酪氨酸激酶(Src kinase, LCK)，使CD3胞浆区免疫受体酪氨酸激活基序(Immunoreceptor tyrosine-based activation motif, ITAM)中的酪氨酸磷酸化，启动级联反应，T细胞初步活化。
第二信号：T细胞与APC表面多对共刺激分子相互作用。活化T细胞和活化APC产生多种细胞因子，为T细胞增殖和分化奠定基础。CD28是最重要的共刺激分子，APC表面的CD80/CD86 (B7)与T细胞表面的CD28结合，促进T细胞内IL-2基因表达。IL-2是初始T细胞产生的最重要的细胞因子，发挥生长因子作用。
T细胞表面还表达CTLA4（与CD28竞争结合B7）和PD1（结合PDL1）等，传递共抑制信号。
MHC Ⅰ类分子由重链（α链）和β2m（基因在另一染色体上）组成，分布于所有有核细胞表面。识别和提呈内源性抗原肽(antigen peptide)，与表达CD8的T细胞结合，对细胞毒性T细胞(CTL)识别抗原肽起MHC限制作用。
MHC Ⅱ类分子由α链和β链组成，表达于抗原提呈细胞、活化的T细胞表面，识别和提呈外源性抗原肽，与表达CD4的T细胞结合，对辅助性T细胞(Th)识别抗原肽起MHC限制作用。
初始CD8+T细胞活化后的分化有两种方式：
Th细胞依赖性的：病毒抗原、肿瘤抗原、同种异体MHC抗原等在APC中可以既与MHC Ⅰ也与MHC Ⅱ结合，pMHC Ⅰ活化CD8+T细胞，pMHC Ⅱ激活Th，CD8+T细胞在pMHC Ⅰ的特异性活化信号和Th1细胞释放的IL-2等细胞因子共同作用下增殖分化为CTL。
Th细胞非依赖性的：高表达共刺激分子的病毒感染树突状细胞，直接刺激CD8+T细胞产生IL-2，诱导CD8+T细胞增殖分化为CTL。
细胞毒性T细胞(cytotoxic T cell, CTL)与靶细胞形成免疫突触(immunological synapse)后，释放穿孔素(perforin)导致细胞溶解死亡、分泌颗粒酶(granzyme)诱发凋亡、通过Fas等死亡受体途径诱导凋亡。
初始CD4+T细胞(Th0)活化后受不同细胞因子的调控向不同方向增殖和分化：
IL-12和IFN-γ等诱导Th0向Th1分化，分泌IL-2, IFN-γ, TNF-α等，介导巨噬细胞的激活、CTL增殖、B细胞活化等。防御胞内病原体(intracellular pathogen)。
IL-4等诱导Th0向Th2分化，分泌IL-4, IL-5, IL-13等，介导巨噬细胞去活化、嗜酸性粒细胞激活、B细胞活化等。有助于抵抗寄生虫。其分泌的IL-10是重要的细胞因子合成抑制因子。
IL-23等诱导Th0向Th17分化，分泌IL17、IL-11、IL-22等，募集中性粒细胞清除胞外病原体，介导移植排斥和肿瘤的发生发展。
TGF-β和IL-2可诱导Th0向Treg分化，通过分泌IL-10、TGF-β等细胞因子或接触抑制T细胞等方式发挥负性免疫调节作用，抑制自身反应性T细胞和炎症反应。
滤泡辅助T细胞(follicular helper T cell, Tfh)存在于扁桃体、淋巴结等淋巴组织中。Tfh细胞分泌细胞因子刺激B细胞增殖以及免疫球蛋白的转换，通过刺激生发中心(GC)使B细胞分化成为浆细胞和记忆B细胞，参与体液免疫。并且Tfh细胞通过分泌IL-21增强CD8+T细胞功能，参与细胞免疫。
5.2 B细胞
B细胞由骨髓中的淋巴系祖细胞分化发育而来，主要定居于外周免疫器官的淋巴滤泡内。
BCR是表达于B细胞表面的免疫球蛋白（IgM, IgD），在分化发育过程中，BCR基因片段发生重排，从而产生数量巨大、能识别特异性抗原的BCR。可变区（V区）是免疫球蛋白轻链和重链上靠近N端氨基酸序列变化较大的区域，决定抗原的特异性。
B细胞的表面分子：
BCR。包括识别和结合抗原的mIg，但不能直接将抗原刺激的信号传递到胞内；传递抗原刺激信号的Igα/Igβ异二聚体。通过募集下游分子，转导抗原与BCR结合产生的信号。
共受体(co-receptor)，由CD19、CD21、CD81非共价结合形成，增强BCR与抗原结合的稳定性，与Igα/Igβ共同传递B细胞活化的第一信号。
共刺激分子(co-stimulatory molecule)，产生B细胞活化的第二信号，如CD40。
B细胞介导的免疫应答可分为T细胞依赖性抗原(TD-Ag)的免疫应答和非T细胞依赖性抗原(TI-Ag)的免疫应答。前者需要辅助T细胞的帮助，大多数抗原属于此类。
BCR特异性结合抗原，产生B细胞活化的第一信号；加工形成抗原肽-MHC Ⅱ复合物，提呈给辅助T细胞的TCR，产生T细胞活化的第一信号。
B细胞识别抗原后表达的B7(CD80/86)与T细胞表面的CD28结合，提供T细胞活化的第二信号；活化的Th表达CD40L，与B细胞表面CD40结合，作为B细胞活化的第二信号。
Th细胞分泌多种细胞因子，促进B细胞的活化、增殖和分化。
抗体通过中和毒素、激活补体、调理吞噬和抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用(ADCC)发挥功能。
BTK(Bruton’s tyrosine kinase)、PI3Kδ(phosphoinositide 3 Kinase)是BCR信号转导通路中的关键激酶，参与B细胞的增殖、分化与凋亡过程。BTK抑制剂（如依鲁替尼(ibrutinib)）、PI3Kδ抑制剂（如艾德拉尼(idelalisib)）在B细胞类恶性肿瘤的治疗显示出优势。
5.3 NK细胞
自然杀伤细胞(natural killer cell, NK)是无须抗原的预先刺激与活化，即能够直接杀伤被病毒感染的自身细胞或肿瘤细胞。NK细胞形态上属于大颗粒淋巴细胞。
活化性和抑制性信号的平衡决定NK细胞的功能。
病毒感染或肿瘤发生时，靶细胞MHCⅠ下调导致抑制性信号减弱，诱导NK细胞活化。
应激状态下（感染、肿瘤、炎症、损伤等），靶细胞活化性信号增强，诱导NK细胞活化。
还可产生抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用（ADCC，通过NK细胞表达的Fc受体识别包被于靶细胞抗原上的抗体Fc段，介导杀死靶细胞）。
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