Leukozyten und körpereigene Abwehr – Zusammenfassung

體內防禦的任務

  • 維持身體完整性，對抗外來與內生威脅。
    • 感染防禦：細菌、病毒、真菌、寄生蟲。
    • 腫瘤監控與清除。
    • 去除細胞碎屑：生理性脫屑、重塑（妊娠、傷口癒合等）。
  • 依性質可分：
    • 先天／後天（獲得）防禦。
    • 非專一（不具適應性）／專一（具適應性）。
    • 細胞性／體液性。

先天性（非專一）防禦

體表與黏膜屏障（身體邊界）

  • 機械因子：
    • 上皮細胞緊密連結，持續脫屑。
    • 液體／氣流沖洗、纖毛運動。
    • （乳房）括約肌閉鎖。
  • 化學因子：黏液、脂肪酸、酸性 pH、溶菌酶等。
  • 微生物因子：正常菌叢競爭抑制病原。

體液性先天防禦

  • 第 I 型干擾素：IF-α,  IF-β\text{IF-}\alpha,\;\text{IF-}\beta（抗病毒）。
  • 抗菌胜肽（如 defensins）。
  • 補體系統（Complement）。
補體活化三途徑
  • 古典途徑：抗原－抗體複合物→C1→C2/C4→C3/C5\text{C1}\rightarrow C2/C4 \rightarrow C3/C5。
  • 甘露聚凝素（MBP）凝集素途徑。
  • 另類途徑：病原表面直接觸發。
  • 共同終點：形成C3/C5 convertase\text{C3/C5 convertase}、趨化素 C3a,C5aC3a, C5a，與膜攻擊複合體（MAC）。
  • 功能：溶裂（補體依賴細胞溶解）、調理（opsonization, -C3b）、趨化、無菌炎症。
溶裂與調理
  • 抗體標記大幅加速 C3b 沉積→快速溶裂。
  • 雙重標記（C3b + 抗體）→巨噬／中性球極速吞噬。

細胞性先天防禦

巨噬細胞（Macrophage）
  • 起源：骨髓單核系→血中單核球→組織定居巨噬。
  • 組織專屬名稱：庫弗氏細胞（肝）、肺泡巨噬細胞、組織嗜血細胞、骨蝕細胞、朗格罕斯細胞、微膠細胞等。
  • 功能：
    • 炎症啟動／調控核心。
    • 吞噬、腫瘤細胞破壞、碎屑清理。
    • 必要的抗原呈現（MHC-II）。
    • 分泌：細胞激素、酶類、補體因子、花生四烯酸衍生物、活性 O<em>2/N</em>2O<em>2/N</em>2。
中性粒細胞（Neutrophil）
  • 由巨噬細胞分泌介質招募：
    1. 傳遞信號 → 內皮表面黏附分子上調。
    2. 邊集（margination）→捕捉與滾動。
    3. 活化／黏附 → 變形伸展。
    4. 橫越（diapedesis）→趨化滲出 → 吞噬+呼吸爆發。
    5. 執行後凋亡，由巨噬清除。
呼吸爆發（Respiratory Burst）
  • NADPH-氧化酶複合體：病原接觸時裝配於細胞膜／溶酶體膜。
  • 反應：2 NADPH+2 O<em>2→2 NADP++2 H</em>2O+2 O2−2\,\text{NADPH}+2\,O<em>2\rightarrow 2\,\text{NADP}^+ + 2\,H</em>2O + 2\,O_2^-。
  • ROS：O<em>2−O<em>2^- 穿膜，轉化 H</em>2O<em>2,  OH⋅,  1O</em>2H</em>2O<em>2,\;OH\cdot,\;^1O</em>2；
    • 溶素內 Myeloperoxidase → OCl−OCl^-（毒性 100−1000×100-1000\times H<em>2O</em>2H<em>2O</em>2）。
  • Katalase 保護自體；iNOS 產生 NONO，與 O2−O_2^-生成ONOO−ONOO^-。
三種粒細胞特徵
  • 中性粒：
    • 原生顆粒（嗜天青）：酸性水解酶、defensins、MPO、乳鐵蛋白。
    • 次生顆粒：溶菌酶、膠原酶、彈力酶、神經氨酸酶、Cathepsin G、纖溶活化因子。
    • 攻擊：細菌、病毒、真菌；受 IgG,C3b,LPSIgG, C3b, LPS 活化。
  • 嗜酸粒：Major Basic Protein、過氧化物酶；寄生蟲、過敏。
  • 嗜鹼粒：Histamine, Heparin, PAF；受 IgEIgE活化，過敏相關。

巨噬/肥大細胞之調節

  • 全身：巨噬主導；局部：肥大細胞主導。
  • 鉴别分子模式 (PAM) by TLR：
    • TLR2：肽聚糖；TLR4：LPS；TLR5：鞭毛蛋白；TLR9：細菌 DNA。
    • TLR2/6：Zymosan（真菌）；TLR3：dsRNA；TLR7/8：ssRNA（病毒）。
  • 肥大細胞速釋：Histamine, Serotonin, PGs, LTs, Bradykinin → 五大炎症徵。

獲得性（專一）防禦

淋巴細胞來源與耐受

  • B 與 T 共同源自淋巴幹細胞，受體多樣性 104−10510^{4}-10^{5}。
  • 中央耐受（負選）：自體反應性細胞→凋亡。
  • NK 細胞：無專一受體，細胞毒殺缺少 MHC−IMHC-I 的細胞。

專一性抗原受體

  • B 細胞：膜結合 IgMIgM（Fc 為 μ 重鏈常數區）；經 Igα/Igβ 傳信。
  • T 細胞：αβ\alpha\beta 或 γδ\gamma\delta TCR 經 CD3 傳信；每細胞僅一種可變區重組產生。

抗原呈現（MHC）

  • MHC−IMHC-I：所有有核細胞；展示胞內（蛋白酶體）片段 → CD8+ CTL 殺病毒或腫瘤。
  • MHC−IIMHC-II：專業呈現細胞（巨噬、樹突、B）展示溶酶體片段。
    • 同時啟動：
    • CD4+ TH1 → 細胞免疫（巨噬、CD8+, NK）。
    • CD4+ TH2 → 體液免疫（B）。
  • 無 MHCMHC 之細胞 → NK 細胞攻擊。

TH1 反應

  • 樹突/巨噬 MHC-II+IL-12 → CD4→TH1。
  • TH1 釋 IL−2IL-2 自激、IF−γIF-\gamma：增強巨噬、樹突、CD8、NK；促炎。

TH2 反應

  • B 細胞抗體-抗原複合物內吞→ MHC-II 呈現 → TH2。
  • TH2 釋 IL−4,IL−13IL-4, IL-13：活化 B 細胞、促升級體液免疫，並抑制巨噬炎症。

克隆選擇與記憶

  • 特異抗原 + TH 助攻 → 單一 B 克隆快速增殖→漿細胞(效應) + 記憶 B。

抗體（免疫球蛋白）類型

  • IgM：μ 重鏈，最先生成，可三聚／五聚；不直接調理，能活化補體；PIGR 攜帶至黏膜／乳汁。
  • IgG：γ 重鏈，親和力高；直接／間接調理；FcγR（中性球、巨噬、樹突）促吞噬；FcRn 胎盤/乳汁/新生腸道轉運。
  • IgA：α 重鏈；J 鏈二聚；PIGR 選擇性運輸，形成「分泌型 Ig」。黏膜下捕捉病原後逆向輸送至腔面。
  • IgE：ε 重鏈；FcεR（嗜酸、嗜鹼、肥大）；寄生蟲防禦與過敏。
  • IgD：δ 重鏈；功能未明。
初級 vs. 次級反應
  • 初級：IgM ↑, IgG 慢。
  • 次級：記憶 B → IgG 快速高峰，親和力成熟。

中央耐受再述

  • T 細胞：胸腺上皮(MHC-I) 與巨噬(MHC-II) 呈自體抗原。
    • 無結合者 → 無用→凋亡。
    • 高親和者 → 自體反應 → 負選。
  • B 細胞：需 TH2 訊號；若 TH2 已負選→自體反應 B 失活或凋亡。

主要細胞激素（部分）

  • IL−1IL-1：發熱。
  • IL−6IL-6：急性期蛋白。
  • TNF−αTNF-\alpha：內皮改變。
  • IL−8IL-8：趨化因子。
  • IL−2IL-2：淋巴增殖。
  • IL−12IL-12：激活巨噬 & TH1。
  • IF−γIF-\gamma：巨噬活化。
  • IL−4,IL−13IL-4, IL-13：體液免疫。
  • IL−10,TGF−βIL-10, TGF-\beta：抗炎。
  • Type-I IFN：所有細胞，抗病毒。

血液學診斷

白血球計數（Leukogram）

  • 類型：
    • 顆粒球型：馬、犬貓、人體。
    • 淋巴球型：反芻獸、雞、實驗鼠。
    • 混合型：豬。
  • 參考範圍示例（G/lG/l）：
    • 牛：總 4−104-10；中性球 20−50%20-50\%，淋巴 45−65%45-65\%，單核 2−6%2-6\%，嗜酸 2−6%2-6\%，嗜鹼 0−2%0-2\%。
    • 犬：總 6−126-12；中性 55−75%55-75\%，淋巴 13−30%13-30\% 等。
    • 人：總 3−113-11；中性 57−70%57-70\%，淋巴 20−30%20-30\% …（其餘依表）。
  • 幼齡多淋巴（如豬仔、嬰兒）。
應激（Stress）血象
  • 原因：壓力、糖皮質激素治療、庫欣症。
  • 特徵：
    • 中性球增多無左移。
    • 淋巴球減少。
    • 嗜酸球減少。
    • 可能單核增多。
核位移指數 KVI\text{KVI}
  • KVI=桿狀核+前體分葉核\text{KVI}=\dfrac{\text{桿狀核+前體}}{\text{分葉核}}。
  • >4%4\% 為左移：
    • 再生性（伴中性球增多）→預後佳。
    • 變性性（伴中性球減少）→預後差。
  • ≤1%1\% 右移：血液過老。
Schilling 三階段規則（生物性白血球曲線）
  1. 前期/休克期：常見中性球減少。
  2. 中性球戰鬥期：白血球增多，中性左移，淋巴減少。
  3. 單核克服期：白血球增多，單核增加。
  4. 淋巴-嗜酸癒合期：淋巴、嗜酸球上升。
  • 循環半衰期：
    • 顆粒球 t1/2≈12 ht_{1/2}\approx 12\,\text{h}。
    • 單核 t1/2≈3−5 dt_{1/2}\approx 3-5\,\text{d}。
    • 淋巴 t1/2t_{1/2} 為數月。

實務與倫理意涵

  • 先天防禦無記憶、反應快；後天防禦具記憶、建立需時，為疫苗基礎。
  • 調理作用關鍵於臨床：缺乏 IgG 或 C3 → 嚴重易感。
  • 補體或巨噬過度活化 → 組織損傷；抗炎細胞激素（IL−10,TGF−βIL-10, TGF-\beta）平衡需求。
  • 診斷：白血球分類、KVI、三階段曲線提供疾病進程與預後評估。