白細胞檢驗的基礎理論課件

第九章

白細胞檢驗的基礎理論

第一節(jié)粒細胞

一、粒細胞的生物化學與代謝（一）粒細胞的生物化學

下一頁1顆粒內容物的特點嗜苯胺藍顆粒＊特異性顆粒＊第一節(jié)

嗜苯胺藍顆粒初見于原粒細胞晚期和早幼粒細胞，是從高爾基體中發(fā)育而來，也稱初級顆粒。其含量隨著細胞的成熟而逐漸減少，在晚期成熟粒細胞己無該顆粒的存在。嗜苯胺藍顆粒中含有髓過氧化物酶（MPO），溶菌酶，吞噬素，陰離子抗菌蛋白質；酸性水酶類;中性蛋白酶類。返回第一節(jié)溶酶體是真核細胞中行使降解作用的細胞器，它在核糖體上合成，然后進入內質網(wǎng)，再進入高爾基體進行包裝，形成初級溶酶體。其含有50多種酶，大部分溶酶體酶均為酸性水解酶，包括脂酶、蛋白水解酶、核酸酶、磷酸酯酶、糖苷酶和硫酸酯酶等。初級溶酶體與吞噬小體融合，二者質膜發(fā)生融合，容納消化物后形成次級溶酶體，此時水解酶被激活，起分解、消化和殺死吞噬體內微生物的作用。嗜酸粒細胞顆粒含有大多數(shù)的溶酶體酶。這些顆粒也含有強力的磷脂酶D和高濃度的芳基硫酸酯酶B，后者能滅活過敏性的慢反應物質，這可能是嗜酸粒細胞在過敏反應中的主要作用。上一頁下一頁第一節(jié)2DNA和RNA含量正常成熟粒細胞和骨髓中幼稚白細胞的DNA含量相同。急性白血病細胞DNA含量通常較正常白細胞高，這與急性白血病染色體數(shù)常為超二倍體有關。在粒細胞的成熟過程中胞質嗜堿性逐漸減輕，反映RNA含量逐漸減少。3氨基酸大多數(shù)氨基酸在粒細胞中的濃度較之血漿或紅細胞中高幾倍，唯精氨酸的濃度較低，可能是由于粒細胞內存在精氨酸酶之故。谷胱甘肽和其他非蛋白巰基成分也存在于粒細胞中。上一頁下一頁第一節(jié)4糖原血液中糖原主要來自粒細胞，粒細胞的糖原含量可與肝糖原和肌糖原量相比。原粒細胞中糖微量或無法測出，自中幼粒細胞開始出現(xiàn)糖原，隨著細胞的分化其含量逐漸增多。原淋細胞與原粒細胞不同，常含有足夠的糖原，使過碘酸－雪夫（PAS）反應陽性。5脂類脂類約占人粒細胞濕重的5％。磷脂約占總脂類的35％，中性脂類約占1／3，糖脂約占1／6。分葉核粒細胞的脂類含量約為紅細胞的5倍，而糖脂含量為其400倍。脂類濃度越高，粒細胞壽命越短，導致戈謝細胞在慢性粒細胞白血病中的產(chǎn)生。上一頁下一頁第一節(jié)8．中性粒細胞質膜功能蛋白（1）受體：中性粒細胞質膜富含受體蛋白分子，如調理素受體、趨化因子受體和細胞因子受體等。見本章第四節(jié)白細胞抗原。（2）粘附性蛋白CDll／CD18復合體：恢復合體是由α亞基（CDll）與β亞基（CD18）通過非共價鍵連接形成的二聚體糖蛋白。CDll／CD18是C3bi的受體，故又稱其為CR3，其表達不足或缺乏直接影響中性粒細胞的吞噬作用和趨化作用。（3）G蛋白：鳥嘌呤核苷酸結合蛋白簡稱G蛋白，有異三聚體G蛋白和低相對分子質量G蛋白兩種類型。中性粒細胞介導的跨膜信號主要通過異三聚體G蛋白與磷脂酶偶聯(lián)進行，從而引起細胞廣泛的生理生化反應。G蛋白是一種GTP酶，通過結合并利用GTP在刺激偶聯(lián)中傳遞信息。上一頁下一頁第一節(jié)（二）粒細胞代謝1核苷酸合成（1）嘧啶核苷酸的合成：嘧啶核苷酸在體內可由氨基酸及其他分子化合物合成。合成的主要途徑和補救途徑均能在白細胞中進行。催化嘧啶合成的天冬氨酸氨甲酰轉移酶、二氫乳清酸酶、二氫乳清酸脫氫酶和乳清酸核苷酸脫羧酶均見于正常白細胞（主要是粒細胞），前三者在慢性粒細胞白血病的活性為正常的2－6倍。一般來說，酶活性的增加與形態(tài)的幼稚程度相一致。補救合成途徑是通過激酶催化的ATP與核苷和脫氧核苷的相互作用。慢性粒細胞白血病細胞與正常粒細胞相比顯示嘧啶激酶活性的明顯增加。脫氧胞嘧啶核苷激酶亦見于粒細胞，其活性隨粒細胞成熟而減少。上一頁下一頁第一節(jié)（2）嘌呤核苷酸的合成：嘌呤核苷酸在體內主要以氨基酸為原料先合成嘌呤環(huán)。在細胞中嘌呤環(huán)的主要來源是外源性的。目前認為嘌呤在5-磷酸核糖焦磷酸及其有關的磷酸核糖轉移酶存在下，可以轉變?yōu)橄鄳暮塑账?。?-磷酸核糖焦磷酸的濃度是調節(jié)核苷酸合成的一個重要因素。2．DNA合成在核苷酸轉變?yōu)槊撗鹾塑账徇^程中，核甘酸還原酶起重要作用，其在正常的幼稚粒細胞中有較高的活性，隨著細胞分化與成熟，核苷酸還原酶逐漸下降。在DNA合成中，白細胞還更多的利用外源性胸腺嘧啶核苷（TdR），可采用3H-TdR摻入，作為判斷白細胞DNA生物合成的有效指標。上一頁下一頁第一節(jié)3．RNA合成在正常白細胞，DNA指導RNA合成。白細胞中存在著RNA合成酶和RNA的斷片，當有4個5’-核苷酸和1個DNA模板時，RNA多聚酶可以促使產(chǎn)生一條多核苷酸（RNA）鏈。RNA在細胞核內合成后，再轉移到細胞質中。慢性粒細胞白血病、慢性淋巴細胞白血病和急性粒細胞白血病，14C鳥嘧啶核苷的摻入較正常粒細胞或淋巴細胞高5倍。4蛋白質合成成熟粒細胞和幼稚粒細胞都具有合成蛋白質的能力，成熟的骨髓粒細胞對而標記的亮氨酸的利用率較低，而幼稚粒細胞能較高速度地利用氨基酸。在體外，14C亮氨酸或14C丙氨酸能摻入白細胞蛋白質，其摻人急性白血病原始細胞的速度為正常細胞的6倍。上一頁下一頁第一節(jié)5.核酸和蛋白質分解代謝粒細胞溶酶體顆粒中存在核糖核酸酶和去氧核糖核酸酶，提示這些細胞器參與外源性或內源性的核酸分解。在成熟粒細胞中，這些酶的活性比在原始細胞中高10倍。僅限于中性粒細胞的堿性磷酸酶（NAP）是一種磷酸單酯酶，能催化多種磷酸酯底物的水解。該酶自中幼粒細胞開始出現(xiàn)，隨細胞成熟而增加。NAP的活性在慢性粒細胞白血病和惡性組織細胞增多癥中明顯降低。

上一頁下一頁第一節(jié)6．糖代謝和能量代謝糖酵解是粒細胞能量產(chǎn)生的主要途徑，粒細胞僅含有少量線粒體，故三羧酸循環(huán)和氧化磷酸化在粒細胞的能量產(chǎn)生中僅占次要地位。在未成熟的粒細胞中三羧酸循環(huán)所需要的各種酶如異檸檬酸脫氫酶，烏頭酸酶，延胡索酸酶和蘋果酸脫氫酶等，其活性較成熟粒細胞高。環(huán)磷酸腺昔（cAMP）存在于人類粒細胞中，它參與白細胞糖原磷酸化酶的激活。腺膘呤環(huán)化酶催化。AMP的合成，磷酸二酯酶催化cAMP的降解，這兩種酶在正常粒細胞中均存在。上一頁下一頁第一節(jié)8葉酸代謝粒細胞存在幾種葉酸依賴的酶，尤其是二氫葉酸還原酶，它催化葉酸還原為四氫葉酸，且是葉酸拮抗劑的靶蛋白。在正常粒細胞或淋巴細胞，僅有微量的二氫葉酸還原酶活性，而慢性粒細胞白血病和慢性淋巴細胞白血病其活性較高。9前列腺素和血栓烷人中性粒細胞受酵母多糖或趨化因子等調理素的作用刺激后，由磷脂酶A2介導白細胞膜磷脂釋放花生四烯酸?；ㄉ南┧崮軐е轮行粤＜毎擃w粒，而且是粒細胞中環(huán)氧化酶或脂質氧化酶反應類型的前體。環(huán)氧化酶能催化前列腺素內過氧化物（PGG和PGH2）的形成。花生四烯酸還可形成5-烴花生四烯酸和12-烴花生四烯酸，這兩種產(chǎn)物均有趨化性能并使粒細胞釋放溶菌酶。上一頁下一頁第一節(jié)上一頁下一頁二粒細胞的功能中性粒細胞的功能＊嗜酸性粒細胞的功能＊嗜堿性粒細胞的功能＊第一節(jié)返回中性粒細胞的功能1滲出性和游走

性

2變形性和粘附作

用

3趨化和調節(jié)作

用4吞噬作用5殺菌作用第一節(jié)嗜堿性粒細胞的功能含有多種化學活性物質趨化性和吞噬作用返回第一節(jié)三、粒細胞的動力學

上一頁粒細胞在骨髓、血液和組織之間，邊緣池與循環(huán)池之間均呈動態(tài)平衡。

第一節(jié)第二節(jié)淋巴細胞-漿細胞

一、淋巴細胞-漿細胞的生物化學與代謝（一）淋巴細胞的分類淋巴細胞也源于骨髓干細胞，血液中的淋巴細胞以小淋巴細胞為主，雖然在形態(tài)上十分一致，但卻是功能上不均一的細胞群。隨淋巴細胞發(fā)育和成熟的途徑不同，根據(jù)淋巴細胞表面分化抗原，可將淋巴細胞大致分為三大類：T細胞、B細胞、NK細胞。外周血淋巴細胞數(shù)約為(1.5－6)×109／L，其中T細胞占總數(shù)的80％左右。下一頁第二節(jié)（二）淋巴細胞的生物化學血液中靜止淋巴細胞所含陽離子主要有K＋、Na＋和Ca2＋，后者在淋巴細胞激活后增加幾倍。T細胞糖原儲備貧乏，DNA含量和其他二倍體細胞相同，而RNA含量較低。淋巴細胞的溶酶體中包含多種不同的酸性水解酶，如酸性磷酸酶、β葡萄糖醛酸酶和α－糖苷酶等。一般T細胞酸性水解酶活性高于非T細胞。淋巴細胞膜蛋白在B細胞主要是膜表面免疫球蛋白（Smlg）而在T細胞主要為T細胞受體（TCR）。細胞基質極發(fā)達，微絲、微管和中間纖維構成其骨架結構，參與淋巴細胞的激活、抗原的處理、免疫球蛋白的分泌和細胞介導的細胞毒反應等。上一頁下一頁第二節(jié)上一頁下一頁（三）淋巴細胞的代謝1核酸的合成2脂肪酸和脂類代謝3糖類代謝4蛋白質合成第二節(jié)返回T細胞的功能1．介導細胞免疫反應2.免疫調節(jié)作用第二節(jié)B細胞的功能1.體液免疫2.免疫調節(jié)抑制性B細胞

抗原遞呈作用

返回第二節(jié)

大約有10％－15％的外周血淋巴細胞缺少T或B細胞標志。在形態(tài)上，這群細胞屬于大顆粒淋巴細胞（LGL）。在功能上，80％的ICL能夠不經(jīng)預先致敏即可殺傷腫瘤細胞以及病毒和寄生蟲感染的細胞。它們殺傷靶細胞的作用也不受MHC限制。這類細胞稱為NK細胞。有人將NK細胞分為三組：①CD3－／CD16＋／CD56＋，占外周血淋巴細胞的10％，NK活性最強；②CD3＋／CD16－／m56＋，占外周血淋巴細胞＜5％，NK活性較強；③CD3－／CD16－／CD56＋，占外周血淋巴細胞＜2％NK活性較弱。返回第二節(jié)

三、淋巴細胞－漿細胞的動力學

上一頁下一頁多能干細胞向淋巴細胞分化淋巴生成祖細胞中樞淋巴器官T和B淋巴細胞第二節(jié)

（一）T細胞（胸腺依賴性淋巴細胞）前胸腺細胞或前T細胞在胸腺微環(huán)境和胸腺激素作用下，由皮質到髓質分化發(fā)育為成熟的胸腺細胞；即T細胞。在胸腺中淋巴細胞的增殖與分化不依賴于抗原的刺激。T細胞最終分化為能與異物抗原發(fā)生反應的CD4＋或CD8＋的單陽性細胞，隨后經(jīng)外周血循環(huán)進入外周淋巴器官的胸腺依賴區(qū)；進一步分化成不同的T細胞亞群。上一頁下一頁第二節(jié)（二）B細胞（囊依賴性淋巴細胞）哺乳類動物在胚胎早期人細胞分化的最早部位是卵黃囊，此后在脾和骨髓。出生后則在骨髓內分化成熟。細胞分化過程分為兩個階段，即抗原非依賴性期和抗原依賴期。第一階段主要在中樞免疫器官內進行,B細胞在骨髓內的發(fā)育經(jīng)過B祖細胞、前B細胞、未成熟B細胞及成熟B細胞幾個階段。第二階段主要在外周免疫器官內進行，成熟B細胞離開骨髓進人外周淋巴組織

上一頁第二節(jié)第三節(jié)單核-巨噬細胞

單核-吞噬細胞系統(tǒng)（MPS）包括血液中的單核細胞和組織中固定的和游走的巨噬細胞。其生成示意圖如下:下一頁多能干細胞定向祖細胞GM－CSF

G－CFU

M－CFU

M－CSF

原始單核細胞發(fā)育成熟為單核細胞釋放入血吞噬細胞第三節(jié)上一頁下一頁光學顯微鏡和電鏡下單核細胞的形態(tài)變化原單幼單單核第三節(jié)上一頁下一頁電鏡下的巨噬細胞形態(tài)第三節(jié)一、單核-巨噬細胞的生物化學與代謝（一）單核-巨噬細胞的生物化學在單核細胞的不同分化水平，其生物化學、形態(tài)和功能特征有明顯不同。單核細胞轉變?yōu)榫奘杉毎倪^程中，細胞迅速增大，可達原細胞直徑的5-10倍，胞質中溶酶體顆粒增多。線粒體、線粒體酶（如細胞色素氧化酶）的活性及細胞呼吸率也增加。單核細胞和吞噬細胞都具有活躍的有氧和無氧糖代謝，后者為吞噬活性等需要的主要能量來源，因此在遠離氧合血液為膿腔或肉芽腫中也能發(fā)揮其作用。上一頁下一頁第三節(jié)（二）單核-巨噬細胞的代謝1．呼吸爆發(fā)2.活性氮中間體的產(chǎn)生3.在單核一巨噬細胞及其他吞噬細胞的吞噬溶酶體或溶酶體中，有許多酶或非酶蛋白質，它們在PH發(fā)生改變時，也可以產(chǎn)生不依賴于活性氧和活性氮的殺傷作用。4.單核一巨噬細胞中的花生四烯酸代謝也十分活躍。上一頁下一頁第三節(jié)上一頁下一頁（三）單核－巨噬細胞的功能趨向性吞噬功能誘導及免疫調節(jié)反應抗腫瘤活性對白細胞生成的調節(jié)巨噬細胞的分泌作用第三節(jié)三、單核-巨噬細胞的動力學（一）骨髓骨髓中有單核細胞的干細胞池、生成池和貯存池。正常情況下，原始單核細胞分化成熟為單核細胞需30－48小時，原始、幼稚單核細胞構成生成池。幼稚單核細胞的整個周期約29小時，其中S期約占1／3，分化為兩個單核細胞，組成貯存地。成人骨髓中單核細胞總數(shù)約為7.3X109／L。與中性粒細胞不同，僅少數(shù)單核細胞在骨髓內停留數(shù)小時或數(shù)天，而很多單核細胞幾乎在它們由幼單核細胞衍生后立即離開骨髓，成為血液中的單核細胞。因此，骨髓中幾乎不存在單核細胞的貯存池。上一頁下一頁第三節(jié)

（二）血液骨髓中的單核細胞進入血液后，在循環(huán)池與邊緣池之間進行交換，像粒細胞動力學一樣，從標記的單核細胞進入體內的稀釋倍數(shù)及循環(huán)血液中的單核細胞數(shù)，可以計算出外周血中的單核細胞總池和循環(huán)單核細胞池，從兩者之差計算出邊緣單核細胞池，進而推算出外周血中的單核細胞周轉率。

上一頁下一頁第三節(jié)邊緣單核細胞池約為循環(huán)單核細胞池的3倍。成人循環(huán)池內單核細胞總數(shù)估計為1.7×109／L。大多數(shù)處于G1期，少部分處于S期，單核細胞以平均t1/2為8.4小時的速度離開血管，正常成人每小時達1.6x107個。正常單核細胞的平均更新率為7×106個／（kg·h），受炎癥反應刺激后，幼單核細胞增殖周期縮短，幼單核細胞和單核細胞的生成率很快增加，在短時間內產(chǎn)生更多的單核細胞以滿足人體的需要。上一頁下一頁第三節(jié)（三）組織血液中單核細胞移向結締組織或其他器官。它們在結締組織內繼續(xù)分化，細胞逐漸長大，胞質內的溶酶體大量增多，線粒體及粗面內質網(wǎng)也增多，阿米巴運動及吞噬能力增強，經(jīng)過5-9天后成為一個典型的巨噬細胞，成熟的巨噬細胞不再分裂。感染、毒物刺激或組織損傷能刺激骨髓產(chǎn)生單核一巨噬細胞，加速巨噬細胞的更新。上一頁下一頁第三節(jié)