二、白細胞生理
白細胞（leukocyte)是一類有核的血細胞。正常成年人白細胞總數(shù)是4000-10000/μ1，每日不同的時間和機體不同的功能狀態(tài)下，白細胞在血液中的數(shù)目是有較大范圍變化的。當(dāng)每微升超過10000個白細胞時，稱為白細胞增多，而每微升少于4000個白細胞時，稱為白細胞減少。機體有炎癥時常出現(xiàn)白細胞增多。
白細胞不是一個均一的細胞群，根據(jù)其形態(tài)、功能和來源部位可以分為三大類：粒細胞、單核細胞和淋巴細胞（表3-3)。白細胞與紅細胞和血小板一樣都起源于骨髓中的造血干細胞，在細胞發(fā)育過程中又都是經(jīng)歷定向祖細胞、前體細胞，而后成為具有各種細胞功能的成熟白細胞。
表3-3 血液中各類白細胞計數(shù)（細胞/μL)
| 均數(shù) | % | 范圍 | |
| 粒細胞 | |||
| 中性粒細胞 | 4150 | （59) | 1712～7588 |
| 嗜酸性粒細胞 | 165 | (2) | 0～397 |
| 嗜堿性粒細胞 | 44 | （<1) | 0～112 |
| 單核細胞 | 456 | （7) | 66～846 |
| 淋巴細胞 | 2185 | （31) | 1029～3341 |
| 白細胞 | 7000 | 2800～11200 |
引自Schmidt,R.F.&Thews,G,1989
白細胞的分化和增殖受到一組造血76生長因子（hematopoietic growth factor,HGF)的調(diào)節(jié)。這些因子從淋巴細胞、單核細胞和成纖維細胞生成并分泌，是一類糖蛋白。由于有些造血生長因子在體外可刺激造血細胞生成集落，故又稱為集落刺激因子（clony stimulating factor, CSF)。目前從結(jié)構(gòu)到功能已經(jīng)充分闡明的集落刺激因子有M-CSF、G-CSF、GM-CSF、Multi-CSF、Meg-CSFt 和EPO等6種，除了EPO是調(diào)節(jié)紅細胞生成因子之外，其余因子均參與調(diào)節(jié)白細胞的生成。這些因子中有的作用是廣譜的，如Multi-CSF和GM-CSF（G是粒細胞縮寫，M是單核細胞的縮寫)的作用可以影響多系造血祖細胞的生成和發(fā)育，而其它一些因子（如G-CSF、M-CSF、GM-CSF)作用較為局限，只作用于某一系的造血祖細胞。所有這些因子除了作用于祖細胞，還能影響成熟白細胞的功能。此外，還有一類抑制性因子，如粒細胞抑素、乳鐵蛋白和轉(zhuǎn)化生成因子-β等，它們或是直接抑制白細胞的增殖、生長、或是限制上述的一些生長因子的釋放或作用。
淋巴細胞的生成過程與其它白細胞有一些不同。在干細胞分化的早期，淋巴干細胞首先從多能干細胞分化出來。這些淋巴干細胞隨血流進入初級（或中樞)淋巴器官，即骨髓和胸腺，在這里它們發(fā)育成定向淋巴細胞（commmittde lymphocyte)。在骨髓中發(fā)育的稱為B細胞；在胸腺中發(fā)育的稱為T細胞。隨后，B和T細胞均隨血流轉(zhuǎn)移到二級（或外周)淋巴器官，即淋巴結(jié)和脾，在那里它們與某種抗原接觸后即分化和增殖成為真正具有免疫功能的細胞，如漿細胞和T效應(yīng)細胞（t effector cell)。淋巴細胞在生長成熟過程中接受一組稱為白細胞介素（interleukins,ILs)的細胞因子的調(diào)節(jié)，T細胞在胸腺中還接受胸腺激素的作用（圖3-3)。
圖3-3 T細胞的成熟和分化
所有的白細胞都能作變形運動，憑藉這種運動白細胞得以穿過血管壁，這一過程稱作血細胞滲出（diapedisis)。白細胞具有趨向某些化學(xué)物質(zhì)游走的特性，稱為趨化性。體內(nèi)具有趨化作用的物質(zhì)包括：細菌毒素、細菌或人體細胞的降解產(chǎn)物，以及抗原-性體復(fù)合物等。白細胞按照這些物質(zhì)的濃度梯度游走到這些物質(zhì)的周圍，把異物包圍起來并吞入胞漿內(nèi)，這稱為吞噬作用。每類白細胞都具有某些酶類，如蛋白酶、多肽酶、淀粉酶、脂酶和脫氧核糖核酸酶等。在白細胞總數(shù)中，有一半以上存在于血管外的細胞間隙內(nèi)，有30%以上貯存在骨髓內(nèi)，其余的才是在血管中流動的。這些白細胞憑藉血液的運輸，從它們生成的器官，即骨髓和淋巴組織，到達發(fā)揮作用的部位。
（一)粒細胞
約有60%的白細胞的胞質(zhì)內(nèi)具有顆粒，因而把它們稱為粒細胞。又根據(jù)胞質(zhì)中顆粒的染色性質(zhì)不同將粒細胞區(qū)分為：中性、嗜酸性和嗜堿性粒細胞，這三類細胞的比例見表3-3。粒細胞在血流中停留時間很短暫，一般從數(shù)小時至2天。
1．中性粒細胞絕大部分的粒細胞屬中性粒細胞。每微升血液中約有4500個中性粒細胞。由于這些細胞的細胞核的形態(tài)特殊，又稱為多形核白細胞。中性粒細胞在血管內(nèi)停留的時間平均只有6-8小時，它們很快穿過血管壁進入組織發(fā)揮作用，而且進入組織后不再返回血液中來。在血管中的中性粒細胞，約有一半隨血流循環(huán)，通常作白細胞計數(shù)只反映了這部分中性粒細胞的情況；另一半則附著在小血管壁上。同時，在骨髓中尚貯備了約2.5×1012個成熟中性粒細胞,在機體需要時可立即動員大量這部分粒細胞進入循環(huán)血流。
中性粒細胞在血液的非特異性細胞免疫系統(tǒng)中起著十分重要的作用，它處于機體抵御微生物病原體，特別是在化膿性細菌入侵的第一線，當(dāng)炎癥發(fā)生時，它們被趨化性物質(zhì)吸引到炎癥部位。由于它們是藉糖酵解獲得能量，因此在腫脹并血流不暢的缺氧情況下仍能夠生存，它們在這里形成細胞毒存在破壞細菌和附近組織的細胞膜。由于中性粒細胞內(nèi)含有大量溶酶體酶，因此能將吞噬入細胞內(nèi)的細菌和組織碎片分解，這樣，入侵的細菌被包圍在一個局部，并消滅，防止病原微生物在體內(nèi)擴散。當(dāng)中性粒細胞本身解體時，釋出各溶酶體酶類能溶解周圍組織而形成膿腫。
中性粒細胞的細胞膜能釋放出一種不飽和脂肪酸——花生四烯酸，在酶的作用下，由它再進一步生成一組旁分泌激素物質(zhì)，如血栓素和前列腺素等，這類物質(zhì)對調(diào)節(jié)血管口徑和通透性有明顯的作用，還能引起炎癥反應(yīng)和疼痛，并影響血液凝固（參看本章第三節(jié)及圖3-8)。醫(yī)學(xué)全.在線網(wǎng).站.提供
2．嗜堿性粒細胞 在白細胞中嗜堿性細胞占0.5%-1%，即50個細胞/μ1。平均循環(huán)時間是12小時。這類粒細胞的胞質(zhì)中存在較大和堿性染色很深的顆粒。顆粒內(nèi)含有肝素和組織胺。近年來發(fā)現(xiàn)嗜堿性粒細胞參與體內(nèi)的脂肪低謝。當(dāng)食物中的脂肪被腸吸收后，周圍血液中的嗜堿性粒細胞數(shù)隨即增加。嗜堿性粒細胞釋放出肝素（heparin)，激活在血漿中的脂肪分解。這是由于肝素作為脂酶的輔基增強了脂酶的作用。結(jié)果加快了由脂肪分解為游離脂肪酸的過程。
嗜堿性粒細胞釋放的組胺與某些異物（如花粉)引起過敏反應(yīng)的癥狀有關(guān)（請參考免疫學(xué)教材)。
此外，嗜堿性粒細胞被激活時還釋放一種稱為嗜酸性粒細胞趨化因子A（eosinophile chemotactic factor A)的小肽，這種因子能把嗜酸性粒細胞吸引過來，聚集于局部以限制嗜堿性粒細胞在過敏反應(yīng)中的作用。
3．嗜酸性粒細胞 血液中嗜酸性粒細胞占白細胞總數(shù)的2%-4%，即100-350個細胞/μ1。血液中嗜酸性粒細胞的數(shù)目有明顯的晝夜周期性波動，清晨細胞數(shù)減少，午夜時細胞數(shù)增多。這種細胞數(shù)的周期性變化是與腎上腺皮質(zhì)釋放糖皮質(zhì)激素量的晝夜波動有關(guān)的。當(dāng)血液中皮質(zhì)激素濃度增高時，嗜酸性粒細胞數(shù)減少；而當(dāng)皮質(zhì)激素濃度降低時，細胞數(shù)增加。嗜酸性粒細胞的胞質(zhì)內(nèi)含有較大的、橢圓形的嗜酸性顆粒。這類白細胞也具有吞噬功能。嗜酸性粒細胞在體內(nèi)的作用是：①限制嗜堿性粒細胞在速發(fā)性過敏反應(yīng)中的作用。當(dāng)嗜堿性粒細胞被激活時，釋放出趨化因子，使嗜酸性粒細胞聚集到同一局部，并從三個方面限制嗜堿性粒細胞的活性：一是嗜酸性粒細胞可產(chǎn)生前列腺素E使嗜堿性粒細胞合成釋放生物活性物質(zhì)的過程受到抑制；二是嗜酸性粒細胞可吞噬嗜堿性粒細胞所排出的顆粒，使其中含有生物活性物質(zhì)不能發(fā)揮作用；三是嗜酸性粒細胞能釋放組胺酶等酶類，破壞嗜堿性粒細胞所釋放的組胺等活性物質(zhì)。②參與對蠕蟲的免疫反應(yīng)。在對蠕蟲的免疫反應(yīng)中，嗜酸性粒細胞有重要的作用。這類粒細胞的細胞膜上分布有免疫球蛋白Fc片斷和補體C3的受體。在已經(jīng)對這種蠕蟲具有免疫性的動物體內(nèi)，產(chǎn)生了特異性的免疫球蛋白IgE。蠕蟲經(jīng)過特異性IgE和C3的調(diào)理作用后，嗜酸性粒細胞可借助于細胞表現(xiàn)的Fc受體和C3受體粘著于蠕蟲上，并且利用細胞溶酶體內(nèi)所含的過多氧化物酶等酶類損傷蠕蟲體。在有寄生蟲感染、過敏反應(yīng)等情況時，常伴有嗜酸性粒細胞增多。
