【生物随笔】
劳苦功高的白细胞
树 立
形形色色的白细胞
血液里所含的血细胞中,除了红细胞外,还有白细胞 (leukocyte) 。由于红细胞是红色蛋白质构成的,所以它呈红色。而构成白细胞的蛋白质没有颜色。
血液中白细胞的数量很少,不足与红细胞相比。但它的体积比红细胞大得多,而且有细胞核,电子显微镱下还看见有结构极其微小的细胞器。白细胞几乎个个身怀绝技,功能独特,它们在保护机体的健康与免疫上作用非常重大。
我国成人的1立方毫米 (mm3)容积血液中约有5000~9000个白细胞 (比较详细的资料称男人有5200~9400个,平均7300个;女人4700~8400个,平均6600个)。马、鹿和牛有8000~9600个。猪和骆驼分别为14800个和16000个。禽鸟的白细胞较多,鸡、鸵鸟、鸭和鹅分别约有20000~35000个、21000个、23000个和27000个。
白细胞从哪里来?
人与动物身子里所有的白细胞都启源于骨髓里的多能干细胞 (multipotentical stem cell),然后,再由这种干细胞分化为髓系干细胞与淋巴系干细胞。
髓系干细胞经过几个阶段的分化发育,生成了有粒白细胞与无粒白细胞两类白细胞。
“有粒白细胞”指的是其细胞质中具有对酸性与碱性染料显出色泽的颗粒的白细胞,计有中性粒细胞、酸性粒细胞 和碱性粒细胞三种 。“无粒白细胞” 的细胞质中没有颗粒。由其干细胞发育分化而来的为单核细胞。单核细胞是个神通广大、善于变化的多面手,由血流进入器官组织内的单核细胞,能转变为肝窦里的库否氏细胞 (Kupffer cell)、神经组织中的小胶质细胞 (microglia) 和巨噬细胞 (macrophage),这些细胞都有吞噬功能,被统称为单核吞噬细胞 (mononuclear phagocyte) 。
淋巴系干细胞也是几经发育和分化,最后则形成了几种淋巴细胞。按它的外表形态可区分为大、中、小几种淋巴细胞;按发生部位与免疫功能的不同,有B淋巴细胞 (也称骨髓依赖淋巴细胞或囊依赖淋巴细胞)、T淋巴细胞 (胸腺依赖淋巴细胞)、K淋巴细胞 (杀伤淋巴细胞)和NK细胞 (自然杀伤淋巴细胞)等之分。
各显神通的白细胞
白细胞的主要功能是防御与免疫。它们一个个都身怀绝技,在保卫主人健康的舞台上各显神通,每次出征,都竭尽全力,最终不惜献出生命,死而后已。
占全部白细胞中约65~75%份量的中性粒细胞 (neutrophilic granulocyte),是保卫机体抗御外敌的主力,每当主人受到病菌或异物侵入,发生急性炎症时,总是它抢先出来抗御杀敌,从不退缩畏避。中性粒细胞的杀敌本领主要在于利用细胞自身的变形运动。常见的拿手好戏是将部分细胞膜向内里凹陷,或往表面凸起,形成一个个的“陷阱”(所谓“呑噬包”),使来犯的细菌陷入细胞之内,然后释出自身颗粒中各种的酶 (如过氧化氢酶、核蛋白酶、组蛋白酶、胰蛋白酶、脱氧核糖核酸酶、碱性磷酸酶、酸性磷酸酶和溶菌酶等)将细菌杀死、溶化而消灭之。这一现象医学上称为呑噬作用。因中性粒细胞的呑噬作用非常强盛,故在急性炎症时,血中的这种细胞的数量总会急剧增多。机体患化脓性炎症时,出征杀敌的中性粒细胞特别多。化脓性炎症时形成的脓液中,就含有与化脓菌拼杀后同归于尽的大量中性粒细胞的遗骸。
酸性粒细胞 (cosinophilic granulocyte ) 只约占白细胞总量的3~7%(家兎最少,只占1%;水牛最多,占到10%),机体通常只在患过敏性疾病或受到寄生虫侵袭时才出现增多。这种细胞亦有一定的变形与吞噬技能,吞噬的物质主要是抗原抗体复合物。酸性粒细胞的颗粒内含有组织胺酶,当发生过敏变态反应、组织胺生成增多时,有酶解组织胺、抗御寄生虫的作用。
碱性粒细胞 (basophilic granulocyte) 的占有量就更少了,平均只有0.4~2% (鸡和家兔最多,分别占到4%与5%)。许多学者认为,碱性粒细胞缺乏明显的变形运动和呑噬功能。已知碱性粒细胞内含有肝素和组织胺等物质,它的功能与促进血液凝固、抗御过敏有关。慢性疾病时出现碱性粒细胞增多,具有促进炎性渗出物吸收的意义。
在人血的全部白细胞中,单核细胞(monocyte)平均只占3~9%。这种细胞也能作变形运动。细胞中含有碱性磷酸酶与过氧化氢酶等酶类。电子显微镜下显示其胞体内有溶酶体结构。急性炎症时,由炎区血液里的单核细胞分化而来的巨噬细胞(macrophage),能通过伸出伪足活动吞没并消化异己细胞。
淋巴细胞占白细胞中的百分比,在各种动物中差异颇大,如狗占25%,马占40%,猪占50~60%,牛羊等反刍动物占到60~70%。许多淋巴细胞的表面都带有特异的抗原与受体,能够识别某些不同种类的抗原,分泌出多种免疫活性物质 (统称淋巴因子)如干扰素、趋化因子、抑制因子、巨噬细胞聚集因子、嗜细胞抗体、淋巴毒素等等并作出免疫应答,干预炎症的发展。
最后,请不要忘记那些由慢性炎灶中的B淋巴细胞转化而来的浆细胞 (plasmocyte) ,它们也应该算是白细胞中的一员。已知浆细胞拥有旺盛的合成免疫球蛋白能力,。在抗御疾病保卫机体康健上也有它们的一份功劳。
白细胞的寿命有长有短
白细胞中的粒细细胞寿命不长。位于血流中的粒细胞更短命,很多只经过短短的一个昼夜(24小时)就走完它一生的短促道路。命长的至多也只活3天。而棲息在结缔组织里的这类细胞,可以活得久长一些。譬如酸性粒细胞可以活8~12天。碱性粒细胞能够活到10天。白细胞中的无粒细胞寿命较长。像那些不断往返奔波于血液淋巴循环与器官组织之间的K淋巴细胞 (淋巴细胞中份量最多的一种),其寿命一般为几个月,长的可达一年以上。
白细胞的增多和白细胞减少
在某些情况下,机体血液中的白细胞数量会出现增多或减少。成年人的1立方毫米外周血液中的白细胞。如多于10000个,医学上称为为白细胞增多;如少于4000个,为白细胞减少。
白细胞的增多有好几个类型。粒细胞增多是其中常见的一个类型,通常所说的粒细胞增多,是指中性粒细胞增多。
不管是哪一个类型的炎症,中性粒细胞总是发炎 (尤其是急性感染) 病灶中最先出现的白细胞。而后其在血液中的数量也跟着增多。已经查明: 葡萄球菌、链球菌、肺炎球菌、螺旋体、大肠杆菌和多种霉菌感染时,都会发生中性粒细胞增多。各种创伤、烧伤、某些化学物质中毒、机体变态反应、免疫反应时,也可见粒细胞增数。
而在某些病毒性感染、骨髓造血功能障碍、某些毒物(酚、苯、二甲苯、汽油、醌醇等)、某些医疗药品与农药(氯霉素、磺胺、亚硝基酰胺、环磷酰胺、绝育灵、溶肉瘤素、乐果和砷制剂等)和射线(照射达一定剂量时)等的作用下,粒细胞的数量发生减少。
白细胞的特别显著增多
外周血液里的白细胞数量不是一般的增多,而是特别显著的增多,譬如1立方毫米外周血中的白细胞增加到几万、十几万、几十万甚至上百万,而且增生的是大量未分化与不成熟的白细胞,医学称其为白血病 (leukemia)。白血病时出现的白细胞大量的增多并不是件好事,所增生的白细胞不但不能保卫身体的健康,相反,而是带来极大的祸害。
人和多种动物都可能患上白血病,按病程白血病有急性慢性之分,如按肿瘤细胞的来源还可区分出若干病理组织类型。人白血病的病因比较复杂。放射、病毒和某些化学性物质等因素认为与白血病的发生有关。在一些病例,还可能存在着遗传背景与染色体畸变原因。
发生在哺乳动物的大部份白血病,已查明是病毒性的。牛是病毒性白血病发病率很高的动物,最常流行的白血病组织类型是淋巴细胞性白血病。疾病的病原体已确认是一种C型核糖核酸肿瘤病毒。禽类的白血病包括一群肿瘤病,近代称之为禽白血病 / 肉瘤群 (Leukosis / Sarcoma group) ,它含淋巴细胞性白血病(Lymphoid Leukemia)、成红细胞性白血病 (Erythroblastosis)、成骨髄细胞性白血病 (Myeloblastosis) 和骨髄细胞瘤 (Myelocytoma) 等十几种肿瘤。它们的病原同属于一个物理化学性状和抗原相近的病毒群。科学家们用检出的成骨髄细胞性白血病的病原体 (禽白血病/肉瘤群病毒中的BAI-A毒株) 实验复制相同的疾病已经获得成功。
患白血病的临床基本特征是出血、肝脾或淋巴结肿大、贫血、消瘦、恶病质与衰竭。预后通常不良。
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