抗菌天网 中性粒细胞
- 格式:docx
- 大小:1.24 MB
- 文档页数:10
临床常用细菌感染指标感染性疾病是目前临床上常见并严重危害人类健康的重要疾病之一,而细菌和病毒是最多见的、最主要的两种病原微生物,临床上快速、准确的诊断和鉴别对病人的治疗十分重要。
在大多数情况下,尚无完善的、实用的、快速的病原学诊断技术以实现对细菌和病毒快速分离和鉴定,而目前常用鉴定感染指标有(1)血WBC和N分类;(2)血沉ESR;(3)白细胞介素-6(IL-6);(4)血清hs-CRP;(5)PCT降钙素原。
一、白细胞计数和中性粒细胞分类比例目前,WBC、N%作为传统感染指标,因其检测方法简便经济,是广大医院尤其是基层医院感染鉴别的主要指标,具有一定临床价值。
WBC 计数方法简便、快捷, 目前仍被认为是鉴定细菌感染的常规项目。
但是,白细胞及中性粒细胞计数对于细菌感染诊断的准确性较低,在局部细菌感染和脓毒症时二者有所升高,但在重症细菌感染组二者均下降,白细胞降至正常范围内,中性粒略有升高,因此二者均不能很好的反应细菌感染的严重程度。
因为全身细菌感染时外周血WBC 计数既可升高,又可减少,受许多因素的影响。
另外剧烈运动、进食、寒冷刺激、情绪波动等以及采血部位不同和采血技术水平也可使血象出现较大差异[1]。
所以WBC 计数和N%用于细菌性感染的诊断敏感性不够, 有一定的局限性。
二、血沉(ESR)是指在一定条件下红细胞沉降的速度。
绝大多数急性或慢性感染、恶性肿瘤、组织变性和坏死性疾病都能使血浆球蛋白和纤维蛋白原产生变化,或使异常蛋白进入血液,引起血沉加速。
此外,贫血和月经期及妊娠三个月后也可以使血沉加速。
因此,血沉是一种非特异性试验,不能单独用以诊断任何疾病。
三、白细胞介素-6(IL-6)IL-6 是具有多种生物活性的细胞因子,由212 个氨基酸组成的多功能糖蛋白。
在感染和炎症时,上皮细胞可分泌细胞因子IL-6 和IL-8,是局部和系统免疫反应的重要因子。
在败血症患者体内的细菌感染产生炎症,刺激机体的T、B 细胞,单核细胞和内皮细胞分泌大量的IL-6。
中性粒细胞概述中性粒细胞占⾎液⽩细胞总数的60-70%,是⽩细胞中数量最多的⼀种。
中性粒细胞来源于⾻髓,产⽣速率⾼,每分钟约为1×107 个,但存活期短,约为2-3 天。
中性粒细胞胞浆中含有初级和次级两种颗粒,初级颗粒较⼤,即溶酶体颗粒,内含髓过氧化物酶、酸性磷酸酶和溶菌酶;次级(特殊)颗粒较⼩,内含碱性磷酸酶、溶菌酶、防御素和杀菌渗透增强蛋⽩等。
中性粒细胞具有很强的趋化作⽤和吞噬功能,当病原体在局部引发感染时,它们可迅速穿越⾎管内⽪细胞进⼊感染部位,对侵⼊的病原体发挥吞噬杀伤和清除作⽤。
中性粒细胞表⾯具有IgG Fc 受体和补体C3b 受体,也可通过调理作⽤促进和增强其吞噬杀菌作⽤。
[2]简介中性粒细胞绝⼤部分的粒细胞属中性粒细胞。
每微升⾎液中约有4500个中性粒细胞。
由于这些细胞的细胞核的形态特殊,⼜称为多形核⽩细胞。
中性粒细胞在⾎管内停留的时间平均只有6-8⼩时,它们很快穿过⾎管壁进⼊组织发挥作⽤,⽽且进⼊组织后不再返回⾎液中来。
在⾎管中的中性粒细胞,约有⼀半随⾎流循环,通常作⽩细胞计数只反映了这部分中性粒细胞的情况;另⼀半则附着在⼩⾎管壁上。
同时,在⾻髓中尚贮备了约2.5×1012个成熟中性粒细胞,在机体需要时可⽴即动员⼤量这部分粒细胞进⼊循环⾎流。
结构特点中性粒细胞为数量最多的⽩细胞。
占⽩细胞50-70%,细胞直径10-12µm。
核呈深染的弯曲杆状(马蹄铁形)或分叶状,分叶核⼀般为2~5叶,叶间有纤细的缩窄部相连,正常⼈以2~3叶者居多。
核的叶数与细胞在⾎流中停留的时间成正变。
当机体受细菌严重感染时,⼤量新⽣细胞从⾻髓进⼈⾎液,杆状核与2叶核的细胞增多,称为核左移;若4~5叶枝的细胞增多,称为核右移,表明⾻髓的造⾎功能发⽣障碍。
中性粒细胞的胞质呈浅粉红⾊,含有许多细⼩颗粒,其中浅紫⾊的为嗜天青颗粒(azurophilic granule),浅红⾊的为特殊颗粒(specific granule)。
中性粒细胞功能中性粒细胞是人体免疫系统中最常见的白细胞,也是最重要的炎症细胞之一。
它们主要存在于骨髓和外周血液中,是机体对于感染和炎症反应的首要防御细胞。
中性粒细胞具有多种功能,包括吞噬病原微生物、释放抗菌物质、参与炎症反应和免疫调节等。
中性粒细胞的主要功能之一是吞噬病原微生物。
当机体遭遇感染时,炎症信号将引发中性粒细胞的激活和迁移。
激活的中性粒细胞通过趋化因子的作用,朝着感染部位迁移。
一旦到达感染部位,中性粒细胞通过细胞表面的受体与病原微生物结合,并且利用细胞内部的溶酶体酶将其吞噬。
这个过程被称为吞噬作用,是中性粒细胞的主要功能之一。
中性粒细胞还可以释放抗菌物质来杀死和清除病原微生物。
吞噬的病原微生物被包裹在细胞内的溶酶体中,中性粒细胞会释放溶酶体内的溶酶体酶和抗菌肽,这些物质具有强大的杀菌作用。
溶酶体酶可以分解病原微生物的细胞膜和核酸,抗菌肽则可以破坏病原微生物的细胞膜和蛋白质。
通过释放这些抗菌物质,中性粒细胞可以有效地杀死和清除感染的病原微生物。
此外,中性粒细胞还参与炎症反应和免疫调节。
感染、炎症或其他病理状态会引发中性粒细胞的激活和释放大量的细胞因子。
这些细胞因子包括肿瘤坏死因子-alpha、白细胞介素-1和白细胞介素-6等,它们可以促进炎症反应的进行。
中性粒细胞也可以通过与其他免疫细胞的相互作用来调节免疫反应。
例如,中性粒细胞可以与淋巴细胞相互作用,并释放调节因子来影响淋巴细胞的功能。
这种免疫调节的作用可以对机体免疫应答的强度和方向产生影响。
除了上述功能外,中性粒细胞还参与血管内皮损伤修复、血管生成和肿瘤免疫等过程。
中性粒细胞在这些过程中通过释放多种生长因子、细胞因子和趋化因子来调控细胞增殖、迁移和分化。
这些功能的发挥对于机体的免疫防御和组织修复具有重要意义。
总结起来,中性粒细胞具有多种重要的功能,包括吞噬病原微生物、释放抗菌物质、参与炎症反应和免疫调节等。
它们在维护机体健康、抵御感染和促进组织修复方面发挥着重要作用。
抗生素抗菌谱-表格版
抗生素是一类用于治疗细菌感染的药物,医生在使用抗生素的时候需要考虑不同的细菌分别对哪些抗生素敏感。
这就需要抗生素抗菌谱。
抗生素抗菌谱(Antibiotic Susceptibility Testing, AST)是指将患者体内分离出的病原微生物用一些药物进行药敏试验后,确定对某些抗生素的敏感情况。
一般来说,同一种细菌,其药敏性在不同的地区、不同医院或不同科室,或者同一地区、同一医院不同时间存在一定的差异。
因此,合理使用抗生素需要了解不同的抗生素抗菌谱情况。
抗生素抗菌谱表格
下面的表格列举了一些常见的抗生素及其对不同细菌的敏感性情况。
表格中,MIC代表最小抑菌浓度,单位为μg/mL,I代表中度敏感,S代表敏感,R代表耐药。
细菌抗生素MIC范围敏感性
大肠杆菌青霉素≥32R
氨苄西林≥256R
头孢克洛≤2S
硫酸链霉素≤4S
金黄色葡萄球菌青霉素≤0.5S
氨苄西林≤4S
氨基糖苷类≤2S
氯霉素≤4S
肺炎克雷伯菌多黏菌素B ≤0.25S
亚胺培南≤1S
吡咯类≤1S
强力霉素≤2S
在治疗细菌感染时,合理使用抗生素需要考虑细菌的敏感性情况。
抗生素抗菌谱代表了不同细菌对不同抗生素的敏感性情况,医生可以根据患者身体情况和细菌
感染情况选择最适合的药物。
越来越多的临床医生已经意识到抗生素的滥用会导致耐药性的增加,因此只有合理使用抗生素,才能更好地保护患者的健康。
中性粒细胞分类
中性粒细胞是指人体血液中巨噬细胞前体的分子,它们具有自我免疫功能,能够识别和杀死损害人体的病毒和细菌。
中性粒细胞有三种不同的类型:淋巴细胞、单核细胞和嗜中性粒细胞。
淋巴细胞是血液中最常见的中性粒细胞,可以有效地进行自我抗原反应,阻止抗原进入体内。
此外,它们还可以分泌抗体来抵抗病毒和细菌的感染。
单核细胞是一种多功能的中性粒细胞,它们可以发挥抗病毒、抗细菌和免疫调节等功能。
它们可以及时地产生抗体来抗击感染者。
嗜中性细胞是白细胞中最常见的一种,它们有高度迁移性,可以迅速有效地迁移到感染组织,净化病毒和细菌的腐败物质。
此外,它们还可以迅速吸收受损的细胞,促进身体的修复。
在总结中性粒细胞的功能后,可以得出结论:中性粒细胞可以捕捉潜在的抗原,产生抗体,抵抗外来的病毒和细菌感染,从而保护人体健康。
另外,它们还可以帮助体内的免疫细胞迅速完成修复工作,从而提高机体的抵抗力。
抗菌天网:免疫系统的“血肉长城”
在人类的免疫系统中,中性粒细胞们算得上是最“悲壮”的群体之一。
它们占人体内白细胞总量的60%左右,在骨髓中生长直至成熟,随血液流动周游全身。
当病原微生物侵入体内造成感染时,中性粒细胞会第一时间聚集在感染的发生部位,试图驱赶和杀灭那些进入人体的不速之客。
在未经活化的状态下,最多两三天的时间,这些细胞就会死亡,然后被免疫系统清除。
与此同时,新的中性粒细胞会从骨髓中分泌而出,代替它们的前辈执行监察和守卫的职责,死而后已。
中性粒细胞的3D模型。
图片来源:
最后的杀招:自我牺牲织“天网”
作为保卫人体的战士之一,中性粒细胞手上有什么“家伙”?与人类的现代战争不同,人体内的“战争”往往以肉搏战的形式开始。
中性粒细胞通
常聚集在病原入侵地点,试图进行吞噬并消化。
对它们来说,“吃掉敌人”的打法当然是最经济的选择——既完成了消灭任务,又饱餐一顿。
如果肉搏战役进展不顺利,中性粒细胞会进行脱粒作用——分泌体内包含有杀菌物质的颗粒,对细菌进行“远程杀伤”。
这些物质主要包括溶菌酶,水解酶和过氧化物酶类。
早些年,人们认为中性粒细胞主要通过以上两种方式进行杀菌:吞噬病原然后消化,或者分泌抗菌分子。
而随着研究的进一步深入,2004年,科学家们发现了中性粒细胞的充满悲剧英雄色彩的“终极武器”——中性粒细胞胞外陷阱(Neutrophil Extracellular Traps,NETs,缩写意为“网”)。
2004年,《科学》的一篇封面文章揭示了中性粒细胞不为人知的“秘密武器”。
图片来源:Science
在特定的情况下,中性粒细胞会毅然赴死(这一过程被称为“NETosis”),自我牺牲并释放体内的物质,组成一张“天网”擒获周围的微生物。
这张网可谓是中性粒细胞的“血肉”筑成的:NETs中包含大量的DNA、组蛋白,以及大量其他蛋白质。
大量的组蛋白不仅自身具有抗菌作用,还能
够为NETs提供巨大的质量,使NETs能更为有效的限制病原菌的活动。
其他蛋白质中则包含能够对细菌产生直接杀伤的蛋白酶体以及能够结合金属离子造成细菌养分不足的金属结合蛋白。
在这倾尽一切的最后杀招中,连在正常细胞中最为重要的遗传物质,也身先士卒上了战场。
今年年初的一项研究指出,在NETs中,DNA可能发挥着黏附和杀灭两大作用。
目前的观点更倾向于认为,是DNA与NETs 上的结合蛋白一起,构成了“天网”杀灭细菌的最主要力量。
NETs 束缚从外界侵入的“不速之客”。
左上:中性粒细胞;右上:NETs;中:被NETs束缚的弗氏志贺菌;左下:被NETs束缚的金黄色葡萄球菌;右下:被NETs束缚的白色假丝酵母。
图片来源:Volker Brinkmann & Arturo Zychlinsky,Nature Reviews Microbiology
“自爆”失控,反伤主人
需要指出的是,与许多免疫机制一样,NETs的形成也是一把双刃剑。
不能有效形成NETs的人群固然受到更高感染几率的威胁,但如果NETs 的形成缺乏适当的调控,也会引发灾难性的后果。
所谓“请神容易送神难”,自身免疫疾病是NETs缺乏调控导致的主要后果。
科学家发现,在全身性红斑狼疮患者的体内,NETs形成的反应略有不同。
在发生免疫反应时,全身性红斑狼疮患者的中性粒细胞似乎更“乐意”壮烈牺牲,更多的NETs随之形成,而对应的吞噬作用则被极大的减弱。
此外,在对这些患者体内NETs进行检测后,研究人员发现,它所具有的各类抗菌物质浓度都更高。
更致命的是,30%的全身性红斑狼疮患者体内,DNA水解酶DNAse I活性都因为太低导致NETs无法降解,这样,大量存在的NETs在清理完既定目标后,反而会对患者的细胞和组织进行杀伤。
如何开发一种药物,去抑制NETs失控带来的危害呢?在这点上,人们恐怕要好好和自己的“敌人”——病原菌们进行学习。
为了打进人体,获得宝贵的营养和繁殖环境,病原微生物在漫长的年月中演化出了无数精妙的“战术”来摧毁人类的免疫防线。
即便是看上去多么英勇刚烈无人能挡的中性粒细胞,在一些病原菌眼中,都只不过是大军前进的车轮前一支小小的螳臂。
病原菌的破网之计
细菌的策略也很简单,无非3种:摧毁,伪装和早期抑制。
伪装是细菌侵入宿主的过程中最常用的手段。
它简单经济高效实用,还能给自己带来一种“萌萌哒”的神秘感——只有暴徒才会动辄舞刀弄枪,作为一个优雅的病原菌,如春雨入夜一样无痕潜入才符合自己的身份。
肺炎链球菌(Streptococcus pneumoniae)是此类病原菌的典型。
正如大名鼎鼎的格里菲斯实验中所描绘的一样,肺炎链球菌穿着由厚厚的多糖荚膜构成的“隐身衣”,绕开中性粒细胞的监视。
即使遇到了已经形成的NETs,这层多糖仍有助于降低NETs对细菌的亲和力——被荚膜掩护的细菌就好像在篮球场上满身大汗的赤膊男一样,每当你试图抓到他,却总是会被滑溜溜的表面一把甩开。
肺炎链球菌的荚膜可能降低细菌被“天网”捕捉的风险。
图片来源:
当然了,在伪装进行的不顺利时,病原菌也是会诉诸暴力的。
最常用的武器是上面提到过的DNA水解酶(DNAse)。
体外实验证实,这些酶类能够直接作用于NETs并将之摧毁。
化脓链球菌(Streptococcus
pyogenes)能够分泌水解酶Sda1对NETs发起攻击,与此同时又通过另一可以使Sda1失去活性的蛋白——SpeB来调节前者的活性。
研究人员发现,具有更高毒性的化脓链球菌SpeB基因发生了突变,表达量大大减少。
这样的化脓链球菌具有更强的DNA水解酶活性,在与NETs的战斗中,它们显得更加勇不可当。
有趣的是,DNAse的存在并未能使双方的角力演变成一场单方面的屠杀。
这些看起来无坚不摧的水解酶,有一个重大的弱点:它们的活性需要阳离子的参与。
冲着这一点,NETs中的钙离子和锌离子螯合蛋白就派上用场了——在感染出现的区域,这些蛋白的浓度急剧升高,有效降低了DNAse获得金属离子发挥活性的概率,进而导致本该致命的水解酶不再致命。
战斗至此,病原菌和宿主的战争,也从攻坚战变成了资源战。
对于病原菌来说,进攻的“奥义”在于从自己开始图谋不轨的时候,就坚决不让NETs形成。
尽管目前来说并没有直接的证据证实细菌确实能采用这样的早期抑制手段,但有一些现成的事实可能会支持这个行为,其中包括:
1.体外实验证明过氧化物酶能够抑制NETs的形成;
2.几乎不存在具有毒性且过氧化物酶被突变丧失酶活的金黄色葡萄球菌;
3.将野生型金黄色葡萄球菌中过氧化物酶突变后,其对小鼠的感染能力降
低;
虽然如此,也有学者认为,并不能据此推断金黄色葡萄球菌中的过氧化物酶是为了针对NETs的主动防御而存在的。
在病原菌与宿主的相互作用中,活性氧常常被细胞用来作为防御手段。
因此,他们认为过氧化物酶的主要功能是应对时不时爆发一下的活性氧,顺带也解决了挡在入侵门口的“血肉天网”NETs。
这似乎是更合乎逻辑的判断。
毕竟,尽管中性粒细胞防线的陷落对于人们来说是一件“不要不要不要”的事情,但对于决心直插战略腹地的病原菌来说,这只不过是大战前的小小热身而已。