中性粒细胞的起源、发育
中性粒细胞是固有免疫系统的主要成员之一。
中性粒细胞(neutrophil),来源于骨髓干细胞,是多形核粒细胞(PMN)。
白细胞[粒细胞(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]。中性粒细胞是白细胞的一种,是血液中数目最多的白细胞,约占成人外周血白细胞总数的60%~70%。中性粒细胞属于终末细胞,寿命较短。
中性粒细胞的分布
中性粒细胞在骨髓中由干细胞增殖和分化为成熟的中性粒细胞,骨髓贮备了约2.5×10的12次方个成熟的中性粒细胞,机体需要时可动员这部分细胞进入循环血流。
血管中的中性粒细胞,约有一半随血流循环,通常白细胞计数时是指这部分中性粒细胞的数量;另一半可粘附于血管内皮细胞表面,可跨内皮迁移进入组织部位。(跨内皮迁移可以是细胞旁迁移,也可以是跨细胞迁移)。进入组织后,不再返回血液。
通常,血管中的中性粒细胞(即循环和粘附)存在着动态平衡,有个区间范围。若升高和降低,则提示存在感染。
Neutrophils in Tissues
中性粒细胞的功能
中性粒细胞吞噬和杀灭细菌,参与炎症反应。颗粒是粒细胞(嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞和中性粒细胞)的标志,是蛋白质的存储,可以杀死微生物和消化组织。中性粒细胞吞噬微生物并脱颗粒,然后可能经历细胞凋亡或细胞凋亡。巨噬细胞摄取凋亡中性粒细胞,下调IL-23的产生。因此,T细胞产生的IL-17较少,进而导致成纤维细胞和内皮细胞产生较少的G-CSF来刺激骨髓中中性粒细胞的产生。中性粒细胞胞外陷阱(NETs):活化的中性粒细胞通过向细胞外释放由核成分(如DNA和组蛋白)和细胞内颗粒蛋白组成的胞外诱捕网(Neutrophil extracellular traps,NETs),负责捕获和杀死细胞外病原体。在NETs形成过程中伴随着中性粒细胞的死亡,被称为NETosis,这种死亡方式不同于细胞凋亡和细胞坏死。NETosis是中性粒细胞的炎性细胞死亡方式。
Neutrophil extracellular traps,PMID: 28202039
中性粒细胞在肿瘤的作用
中性粒细胞是肿瘤微环境的重要组成部分,发挥双重作用。中性粒细胞在肿瘤中有异质性和多样性的特点。
在肿瘤微环境中,中性粒细胞具有不同的功能并被分类为不同的术语,包括N1/N2中性粒细胞、肿瘤相关中性粒细胞(TANs)和多形核中性粒细胞髓源性抑制细胞(PMN-MDSCs)[ PMID: 30898857]其中,N1,具有抗肿瘤功能;N2,具有促肿瘤功能,在肿瘤发展的过程中不断增多。TANs可通过促进血管生成、细胞外基质重塑、转移和免疫抑制等方式参与肿瘤的炎症反应。也可以通过直接杀死肿瘤细胞和参与介导抗肿瘤耐药的细胞网络来介导抗肿瘤反应。中性粒细胞的多样性和可塑性是TANs在肿瘤微环境中的双重潜能的基础。[PMID: 32694624] 。PMN-MDSCs,具有抑制T细胞活化能力的中性粒细胞。PMID: 30898857
中性粒细胞可以根据其极化状态促进或抑制肿瘤生长PMID: 30898857
抗肿瘤中性粒细胞可通过释放活性氧(ROS)和活性氮(RNS)直接杀伤肿瘤细胞。它们还可促进T细胞活化并募集促炎(M1)巨噬细胞。相反,肿瘤中性粒细胞可以释放基质金属蛋白酶9 (MMP9),促进血管生成和肿瘤细胞的播散。也可抑制自然杀伤(NK)细胞功能。此外,它们还可以募集抗炎(M2)巨噬细胞和T调节性细胞。最后,抑制性中性粒细胞(通常称为多形核中性粒细胞髓源性抑制细胞[PMN-MDSCs])以及其他肿瘤中性粒细胞可抑制CD8 T细胞功能。PMID: 30898857
Neutrophil Networks
Neutrophil crosstalk with cells in the circulation(PMID: 35039631)
目前,中性粒细胞有成为治疗靶点的可能性,且是国自然研究热点之一。