红细胞天然免疫与获得性免疫

科技进展ZiranZazhi Vol.26No.4红细胞天然免疫与获得性免疫

郭 峰 (第二军医大学长海医院输血科血液免疫研究室)

*国家自然科学基金资助项目(No.39670754)*

关键词 红细胞 天然免疫 获得性免疫 严重急性呼吸综合征(SARS)

机体防御系统,按免疫功能可分为天然免疫和获得性免疫两大功能,而红细胞具有多种天然免疫分子,是重要的天然免疫细胞.红细胞不仅参与天然免疫反应,对某些致病原有杀伤性效应细胞样作用,而且参与淋巴细胞获得性免疫反应调控,红细胞各种天然免疫分子之间以及与淋巴细胞免疫功能之间有固定的正负相关性,即所谓的免疫平衡性,一当红细胞天然免疫与获得性免疫相关性失平衡,则将处于疾病状态,在开拓红细胞天然免疫原创性研究领域方面,我国已取得了显著成绩.如在SARS暴发期,在探讨红细胞天然免疫检测技术在早隔离、早防治的应用方面已取得了令人关注的良好效果,说明红细胞天然免疫原创性研究具有广阔的前景.红细胞具有天然免疫功能已被学术界公认,但红细胞天然免疫与获得性免疫之间的分工与合作及其重要性,还需深入研究,本文设想由浅入深,介绍有关这方面的研究进展,分四个方面介绍: 有关体内防御系统的分工; 红细胞天然免疫功能调控获得性免疫反应的物质基础、机制及其意义; 我国红细胞天然免疫与白细胞免疫相关性应用研究进展; 开拓红细胞天然免疫原创性研究领域展望.

免疫功能的特点是快速、无专一性.因此当机体天然免

一、体内防御、天然免疫与获得性免疫

的概念

疾病的发生不仅与外因相关,而且与内因密切相

关,我们平时经常提到疾病的发生与人体内抗致病原

(如同敌人)能力(即免疫力)低下密切相关.如在同样寒

冷环境条件下有的人不易感冒,有的人极易感冒,这是

与个体免疫力强弱不同有关的.现研究认为,这种情况

的不同与机体防御系统天然免疫功能强弱更有直接的

相关,那么什么叫天然免疫功能?原来机体为了保持体

内各种生理功能的正常运行,不受内外突发 致病原 出

现的侵害和干扰,必然要有部分细胞分工于承担防御功

能,这些细胞及其产物(免疫物质)形成了完整的防御系

统,统称为免疫系统.动物越是高等,其免疫系统分工越

是精细,防御能力就越强.人类免疫系统分工非常精细,

对环境变化适应能力极强.通过深入的研究发现免疫细

胞可分为两大类,一类免疫细胞具有父母先天遗传所具

有的免疫物质(即天然免疫分子),这种天然免疫分子不

是后天获得的,而是父母遗传基因(即胚系基因)编码而

产生的多种具有免疫能力的蛋白质分子,这些天然免疫

分子可对体内突发的致病原(如细菌、病毒、癌细胞、异

常自身抗原等)进行快速天然免疫反应,将致病原迅速

杀灭清除,维护机体生理功能的正常运转

[1]疫功能正常时,在侵入任何致病原且量少的条件下,可迅速产生有效的免疫反应杀灭致病原,使机体免于疾病的发生[2].但这种天然免疫反应力是有限的,如果侵入的致病原毒性强,而且数量极大,机体天然免疫反应不能及时将致病原迅速消灭,这时需要引发另一种专一的免疫物质对抗致病原产生特异性免疫反应即获得性免疫反应.这种物质称适应性免疫分子,具有这种物质的细胞称为适应性免疫细胞.天然免疫分子可识别入侵致病原,根据入侵抗原性质的不同,将它们递交给适应性免疫细胞所具有的不同的适应性免疫分子处理,这种重要的适应性免疫细胞不仅具有适应性免疫分子,而且还具有天然免疫分子.这种适应性免疫细胞在天然免疫细胞和自身细胞所具有的天然免疫分子的指导下对强大的致病原产生特异性的免疫反应(如同发射导弹),对致病原发起专一性的攻击,其特点是这种适应性免疫分子对特定的致病原有杀伤力,而对另一种致病原没有杀伤力,这种专一性免疫反应是后天获得的,故称适应性免疫反应[3].致病原侵入初期如果能在天然免疫和适应性免疫反应中彻底消灭,机体生理功能不受严重干扰,可不得病(或为隐性感染)或得病症状很轻,迅速康复.康复过程中产生适应性免疫物质(如抗体),这种抗体如果能终身存在,机体今后可避免再患同种疾病.当然致病原改变了特性,机体原有的抗体对变异的同类致病原不.这种天然

自然杂志 26卷4期科技进展

癌细胞碎片,而且红细胞癌细胞结合处,癌细胞膜有断

裂现象,说明红细胞对癌细胞有破坏作用,这一现象可

称为效应细胞样作用(详见封二,封三照片)[6].我们深

入研究其机制及意义,其机制现已清楚:像细菌、癌细胞

等致病原进入血循环中,首先是血浆中的补体系统(属

天然免疫物质)主动识别攻击致病原,产生一系列补体

活化反应补体片段分子黏附在致病原上,而各种血细胞

上都有识别致病原上活化补体片段(如C3b、C4b分子)

的天然免疫分子(如补体 型受体)可同时对致病原发

生天然免疫黏附作用,激起一系列天然免疫和适应性免

疫反应.而红细胞数量最大,所以通过血浆中补体系统

活化反应的协助,围攻黏附致病原的血细胞主要是红细

胞.红细胞不仅可通过细胞膜上的补体受体识别致病原

上的补体成分而捕获致病原,而且在红细胞膜上还发现

有病毒、细菌的识别受体(如Duffy抗原疟原虫受

8]体)[7、,可直接黏附有关病毒、细菌.红细胞内还有多种再有针对性,仍可患类似疾病.如流感病毒变异后,流感患者康复后,机体天然免疫功能低下时,来年仍有可能患流感.机体免疫系统广泛分布在全身各组织与器官,这种免疫网络受神经内分泌调控,所以精神、心理状态异常也可影响免疫系统功能使其异常,如果人长期处于紧张应激状态下,而得不到有效的恢复,免疫功能持续低下,极易患病.二、红细胞天然免疫调控获得性免疫的物质基础、机制及其意义 血循环不仅是输氧、营养通道,而且是保持全身免疫网络贯通的主要通道.血循环中存在多种天然免疫细胞和适应性免疫细胞,现已知白细胞类中的自然杀伤细胞(NK细胞),吞噬细胞,树突状细胞等属于天然免疫细胞,而淋巴细胞属于适应性免疫细胞.血浆中可溶性蛋

白质中有多种天然免疫分子,如补体系统(多种补体蛋

白质分子组成,可发生连锁天然免疫反应,对细胞性致

病原发起攻击),而血浆中的抗体属于适应性免疫分子.

新近发现另一种血细胞即红细胞不仅具有输送氧气的

生理功能,而且还具有多种天然免疫分子,多种天然免

疫功能,是一种数量巨大而重要的天然免疫细胞.红细

胞的多种天然免疫功能可调控指导白细胞中的天然免

疫细胞天然免疫反应与适应性免疫细胞的获得性免疫

反应(即适应性免疫反应)的能力,是机体免疫系统中的

重要组成部分.我们可将红细胞俗称为体内的红色卫

士.红细胞作为天然免疫细胞,数量是组成天然免疫细

胞和适应性免疫细胞的白细胞类的500~1000倍.可想

而知,只研究白细胞的免疫功能,而忽略了红细胞天然

免疫功能的研究,是某些疾病免疫发病机理仍然不清楚

的重要根结.所以医学科学界近年来已逐渐重视红细胞

天然免疫功能的研究,那么红细胞具有些什么样的免疫

功能呢?

我们研究发现当一种肿瘤细胞或一种细菌如酵母

菌悬液放入新鲜的人抗凝血中,混匀,37 作用30分

钟,癌细胞或酵母菌可被多个红细胞免疫黏附包绕形成

红色的玫瑰花,说明当致病原进入血循环中红细胞都可

免疫黏附致病原,产生快速天然免疫黏附反应[4]氧化酶可直接杀伤致病原(如过氧化物酶).红细胞有多种天然免疫分子,研究至今已知有CD35(补体 型受体)、CD44、CD55、CD58、CD59、NK细胞增强因子,趋化因子受体等等,并且在血循环中红细胞、淋巴细胞、粒细胞都有天然免疫分子(如CR1),因此红细胞可和淋巴细胞、粒细胞共同天然免疫黏附已旁路等途径激活和带有补体成分的致病原(如癌细胞,见封三照片),在发挥效应细胞作用的同时可参与整个血循环中发生的免疫反应调控网络.红细胞作为数量巨大的天然免疫细胞广泛参与机体天然免疫和适应性免疫反应互调网络系统.红细胞可通过分泌NK细胞增强因子,参与另一重要天然免疫细胞-自然杀伤细胞(即NK细胞,可杀伤任何致病原)的免疫功能强弱的调控.红细胞CD35不仅可参与体液天然免疫物质-补体系统活化调控,参与补体杀伤致病原的连锁天然免疫反应系统调控,而且红细胞CD35还可黏附致病原上的补体成分C3b、C4b分子而识别致病原,将致病原递交给吞噬细胞如粒细胞、巨噬细胞吞噬消毁.红细胞还可通过CD35分子将致病原递交给适应性免疫细胞 T淋巴细胞的抗原受体,同时,红细胞CD58、CD59分子可与T淋巴细胞CD2受体结合,激活调控T淋巴细胞对致病原发生适应性免疫反应.总之,红细胞,这种神奇的血循环内红色卫士,可通

过血循环游走于全身各器官、组织,参与全身的防御系

统的免疫反应,协调各种天然免疫细胞和适应免疫细胞

的免疫功能.

在临床发病机制研究中,发现病毒感染(如爱滋病、

肝炎、SARS患者)、肿瘤患者的红细胞各项天然免疫功

能都明显低下,而在自身免疫性疾病中,不同的病种表.我们还发现一个奇异的现象,癌细胞悬液放入抗凝全血中,红细胞免疫黏附肿瘤细胞数量最大,形成花环率占99%,而白细胞免疫黏附肿瘤细胞花环比率极少只占1%[5],说明致病原进入血循环中主要是红细胞对致病原(如癌细胞、酵母菌)发生快速天然免疫反应,我们在电镜观察中还发现红细胞可变形嵌合癌细胞伪足,吞饮

自然杂志 26卷4期科技进展

2 HessC.,SchifferliJ.A.Immuneadherencerevisitednovelplayersinanoldgame.NewsPhysiol.Sci.,2003;18(1):1043 郭峰.红细胞免疫的研究和意义.自然杂志,2002;24(5):2684 郭峰,张乐之,钱宝华等.新鲜血细胞天然免疫粘附细菌的实验.解放军医学杂志,2004;29(6):539

5 郭峰,卢培恩,许育等.新鲜血细胞对癌细胞的天然免疫反应性研究.解放军医学杂志,2001;26(11):826

6 郭峰、钱宝华、张乐之主编.现代红细胞免疫学(第一版).上海:上海第二军医大学出版社,2002:69

7 TournamilieC.,BlancherA.,LevankimC.,etal.Sequenceevolutionandligandbindingpropertiesofmmmalianduffyantigenreceptorforchemokines.Immunogenetics,2004;55

(10):682

8 吴国光.红细胞血型研究的进展(专家述评).上海免疫学杂志,2001;21(3):129

9 郭峰,张俊洁,崔英等.卵巢肿瘤患者红细胞CR1密度相关基因多态性与血细胞天然免疫相关性研究.中华微生物学和免疫学杂志,2003;23(8):595

10 郭峰,钱宝华,花美仙等.血细胞天然免疫分子CD35与T淋巴

细胞免疫分子CD2相关性实验研究.中国医学检验杂志,2003;4(4):233

11 郭峰,张俊洁,崔英等.卵巢恶性肿瘤患者红细胞CR1密度相关

基因多态性与NK细胞活性相关性研究.上海免疫学杂志,2001;21(3):182

12 郭峰,钱宝华,许育等.卵巢癌恶性肿瘤患者红细胞CR1天然免

疫分子活性和循环免疫复合物的变化.中国医学检验杂志,2003;4(2):90

13 郭峰,张俊洁,许育等.系统性红斑狼疮患者红细胞补体受体密

度相关基因组多态性研究.中华皮肤科杂志,2003;36(7):39114 郭峰,钱宝华,花美仙等.肿瘤患者红细胞天然免疫分子CD35、

CD59相关性研究.中国免疫学杂志,2004;20(2):136

15 ArosaFA,PereiraCF,FonsecaAM.Redbloodcellsasmodu-

latorsofTcellgrowthandsurvival.Curr.pharm.Des.,2004;10(2):191

16 Seigel.LinTL,Gieicher.Theredcellimmunesystem.Lan-

cent,1981;2(8246):556

17 郭峰、虞紫茜、赵中平.红细胞免疫功能的初步研究.中华医学杂

志,1982;62(12):715

18 王海滨,毛远丽,鞠连才等.二例非典型肺炎红细胞天然免疫粘

附功能的动态变化.中国医学检验杂志,2003;4(2):85

19 王海滨,曾珍,鞠连才等.评估SARS病情发展快速检测方法的

建立及应用.中华微生物学和免疫学杂志,2003;23(4):57220 郭峰,钱宝华,许育等.红细胞天然免疫功能及其测定方法.现代

医学仪器与应用,2003;15(2):1

21 郭峰,张俊洁,崔英等.卵巢癌患者红细胞CR1密度相关基因多

态性与T淋巴细胞免疫功能相关性研究.解放军医学杂志,2001;26(1):46

22 郭峰,张俊洁,许育等.肿瘤患者红细胞天然免疫分子CR1密度

相关基因组多态性分布变化与年龄的相关性及其意义分析.解放军医学杂志,2003;28(1):71

23 郭峰,钱宝华,许育等.红细胞CR1密度相关基因多态性与血细

胞免疫活性相关性研究.中国输血杂志,2002;15(15):12强因子、CD44、CD55[6],红细胞可称为非专职性天然免疫细胞,这种细胞不只具有天然免疫反应功能,而且还有非免疫性的其他生理功能,如红细胞还具有重要的输氧功能,而白细胞类天然免疫细胞是专职性天然免疫细胞,不具有其他明显生理功能.红细胞天然免疫功能与输氧功能之间存在密切联系,研究发现高压氧治疗可使红细胞天然免疫功能低下者红细胞天然免疫粘附功能上升,而潜水员由于低压缺氧,红细胞天然免疫功能下降.SARS患者病情来势凶猛,病变是在肺部,病毒在肺局部组织细胞内繁殖,激活补体,招引炎性细胞(如粒细胞)产生炎症反应,引起红细胞输氧障碍,必然使红细胞天然免疫功能下降.另外,病毒分泌大量强烈的毒素,可作用于红细胞膜受体,使红细胞天然免疫分子活性受损.红细胞天然免疫功能主要表现形式是通过复杂机理将致病原运转至肝脾巨噬细胞网状系统消毁,同时还可将致病原递交给粒细胞等血循环中其它天然免疫细胞,激发对致病原杀伤性的天然免疫反应,红细胞的氧化酶也可对致病原起一定程度的杀伤作用.SARS患者早期肺部换气功能严重受损及病毒分泌的毒素使红细胞输氧功能受损,必然引起红细胞携带输送致病原的天然免疫功能受损[18],红细胞天然免疫功能受损先于淋巴细胞适应性免疫细胞受损,因此在SARS发病3天内测定红细胞天然免疫功能已表现为明显下降,而淋巴细胞绝对值仍在正常范围内,抗SARS病毒适应性免疫反应产物-抗体的出现要在感染10天左右才产生,因此早期测定红细胞天然免疫功能下降程度,有利于早隔离、早诊断、早治疗.有报导发热病人进行隔日抽血检测红细胞天然免疫粘附功能(所谓粘附功能是检测红细胞天然免疫功能的一种指标)连续三次都处于正常水平,而无明显改变者全部排除 非典 的诊断,而有进行性改变者全部最终临床诊断为SARS[19],因此,可将发热患者隔离观察期从二周缩短为一周.并认为这种检测不但为SARS的早期针对性治疗提供重要指导,而且能减轻社会隔离的压力.SARS红细胞天然免疫功能变化规律研究成果启示我们要重视科技创新理论的应用,红细胞天然免疫功能创新理论与技术的应用为临床疾病的发病机理、辅诊及防治研究提供了有意的启

示[20],我们今后需要重视红色卫士 红细胞天然免疫功能的研究,扩大战果为人民造福[2123].

(2004年4月8日收到)

郭 峰 教授,第二军医大学长海医院输血科血液免疫研究

室,上海200433

1 HoffmonnJ.A.Phylogeneticperspectivesininnateimmunity.Science,1999;284:1313RedCellInnateImmunityandAcquiredImmunityGuoFengProfessor,LabofHemaimmunologyResearch,DepartmentofBloodTransfurion,ChanghaiHospital,Shanghai200433Keywords redcell,innateimmunity,acquiredimmunity,SARS

科技进展ZiranZazhi Vol.26No.4红细胞天然免疫与获得性免疫

郭 峰 (第二军医大学长海医院输血科血液免疫研究室)

*国家自然科学基金资助项目(No.39670754)*

关键词 红细胞 天然免疫 获得性免疫 严重急性呼吸综合征(SARS)

机体防御系统,按免疫功能可分为天然免疫和获得性免疫两大功能,而红细胞具有多种天然免疫分子,是重要的天然免疫细胞.红细胞不仅参与天然免疫反应,对某些致病原有杀伤性效应细胞样作用,而且参与淋巴细胞获得性免疫反应调控,红细胞各种天然免疫分子之间以及与淋巴细胞免疫功能之间有固定的正负相关性,即所谓的免疫平衡性,一当红细胞天然免疫与获得性免疫相关性失平衡,则将处于疾病状态,在开拓红细胞天然免疫原创性研究领域方面,我国已取得了显著成绩.如在SARS暴发期,在探讨红细胞天然免疫检测技术在早隔离、早防治的应用方面已取得了令人关注的良好效果,说明红细胞天然免疫原创性研究具有广阔的前景.红细胞具有天然免疫功能已被学术界公认,但红细胞天然免疫与获得性免疫之间的分工与合作及其重要性,还需深入研究,本文设想由浅入深,介绍有关这方面的研究进展,分四个方面介绍: 有关体内防御系统的分工; 红细胞天然免疫功能调控获得性免疫反应的物质基础、机制及其意义; 我国红细胞天然免疫与白细胞免疫相关性应用研究进展; 开拓红细胞天然免疫原创性研究领域展望.

免疫功能的特点是快速、无专一性.因此当机体天然免

一、体内防御、天然免疫与获得性免疫

的概念

疾病的发生不仅与外因相关,而且与内因密切相

关,我们平时经常提到疾病的发生与人体内抗致病原

(如同敌人)能力(即免疫力)低下密切相关.如在同样寒

冷环境条件下有的人不易感冒,有的人极易感冒,这是

与个体免疫力强弱不同有关的.现研究认为,这种情况

的不同与机体防御系统天然免疫功能强弱更有直接的

相关,那么什么叫天然免疫功能?原来机体为了保持体

内各种生理功能的正常运行,不受内外突发 致病原 出

现的侵害和干扰,必然要有部分细胞分工于承担防御功

能,这些细胞及其产物(免疫物质)形成了完整的防御系

统,统称为免疫系统.动物越是高等,其免疫系统分工越

是精细,防御能力就越强.人类免疫系统分工非常精细,

对环境变化适应能力极强.通过深入的研究发现免疫细

胞可分为两大类,一类免疫细胞具有父母先天遗传所具

有的免疫物质(即天然免疫分子),这种天然免疫分子不

是后天获得的,而是父母遗传基因(即胚系基因)编码而

产生的多种具有免疫能力的蛋白质分子,这些天然免疫

分子可对体内突发的致病原(如细菌、病毒、癌细胞、异

常自身抗原等)进行快速天然免疫反应,将致病原迅速

杀灭清除,维护机体生理功能的正常运转

[1]疫功能正常时,在侵入任何致病原且量少的条件下,可迅速产生有效的免疫反应杀灭致病原,使机体免于疾病的发生[2].但这种天然免疫反应力是有限的,如果侵入的致病原毒性强,而且数量极大,机体天然免疫反应不能及时将致病原迅速消灭,这时需要引发另一种专一的免疫物质对抗致病原产生特异性免疫反应即获得性免疫反应.这种物质称适应性免疫分子,具有这种物质的细胞称为适应性免疫细胞.天然免疫分子可识别入侵致病原,根据入侵抗原性质的不同,将它们递交给适应性免疫细胞所具有的不同的适应性免疫分子处理,这种重要的适应性免疫细胞不仅具有适应性免疫分子,而且还具有天然免疫分子.这种适应性免疫细胞在天然免疫细胞和自身细胞所具有的天然免疫分子的指导下对强大的致病原产生特异性的免疫反应(如同发射导弹),对致病原发起专一性的攻击,其特点是这种适应性免疫分子对特定的致病原有杀伤力,而对另一种致病原没有杀伤力,这种专一性免疫反应是后天获得的,故称适应性免疫反应[3].致病原侵入初期如果能在天然免疫和适应性免疫反应中彻底消灭,机体生理功能不受严重干扰,可不得病(或为隐性感染)或得病症状很轻,迅速康复.康复过程中产生适应性免疫物质(如抗体),这种抗体如果能终身存在,机体今后可避免再患同种疾病.当然致病原改变了特性,机体原有的抗体对变异的同类致病原不.这种天然

自然杂志 26卷4期科技进展

癌细胞碎片,而且红细胞癌细胞结合处,癌细胞膜有断

裂现象,说明红细胞对癌细胞有破坏作用,这一现象可

称为效应细胞样作用(详见封二,封三照片)[6].我们深

入研究其机制及意义,其机制现已清楚:像细菌、癌细胞

等致病原进入血循环中,首先是血浆中的补体系统(属

天然免疫物质)主动识别攻击致病原,产生一系列补体

活化反应补体片段分子黏附在致病原上,而各种血细胞

上都有识别致病原上活化补体片段(如C3b、C4b分子)

的天然免疫分子(如补体 型受体)可同时对致病原发

生天然免疫黏附作用,激起一系列天然免疫和适应性免

疫反应.而红细胞数量最大,所以通过血浆中补体系统

活化反应的协助,围攻黏附致病原的血细胞主要是红细

胞.红细胞不仅可通过细胞膜上的补体受体识别致病原

上的补体成分而捕获致病原,而且在红细胞膜上还发现

有病毒、细菌的识别受体(如Duffy抗原疟原虫受

8]体)[7、,可直接黏附有关病毒、细菌.红细胞内还有多种再有针对性,仍可患类似疾病.如流感病毒变异后,流感患者康复后,机体天然免疫功能低下时,来年仍有可能患流感.机体免疫系统广泛分布在全身各组织与器官,这种免疫网络受神经内分泌调控,所以精神、心理状态异常也可影响免疫系统功能使其异常,如果人长期处于紧张应激状态下,而得不到有效的恢复,免疫功能持续低下,极易患病.二、红细胞天然免疫调控获得性免疫的物质基础、机制及其意义 血循环不仅是输氧、营养通道,而且是保持全身免疫网络贯通的主要通道.血循环中存在多种天然免疫细胞和适应性免疫细胞,现已知白细胞类中的自然杀伤细胞(NK细胞),吞噬细胞,树突状细胞等属于天然免疫细胞,而淋巴细胞属于适应性免疫细胞.血浆中可溶性蛋

白质中有多种天然免疫分子,如补体系统(多种补体蛋

白质分子组成,可发生连锁天然免疫反应,对细胞性致

病原发起攻击),而血浆中的抗体属于适应性免疫分子.

新近发现另一种血细胞即红细胞不仅具有输送氧气的

生理功能,而且还具有多种天然免疫分子,多种天然免

疫功能,是一种数量巨大而重要的天然免疫细胞.红细

胞的多种天然免疫功能可调控指导白细胞中的天然免

疫细胞天然免疫反应与适应性免疫细胞的获得性免疫

反应(即适应性免疫反应)的能力,是机体免疫系统中的

重要组成部分.我们可将红细胞俗称为体内的红色卫

士.红细胞作为天然免疫细胞,数量是组成天然免疫细

胞和适应性免疫细胞的白细胞类的500~1000倍.可想

而知,只研究白细胞的免疫功能,而忽略了红细胞天然

免疫功能的研究,是某些疾病免疫发病机理仍然不清楚

的重要根结.所以医学科学界近年来已逐渐重视红细胞

天然免疫功能的研究,那么红细胞具有些什么样的免疫

功能呢?

我们研究发现当一种肿瘤细胞或一种细菌如酵母

菌悬液放入新鲜的人抗凝血中,混匀,37 作用30分

钟,癌细胞或酵母菌可被多个红细胞免疫黏附包绕形成

红色的玫瑰花,说明当致病原进入血循环中红细胞都可

免疫黏附致病原,产生快速天然免疫黏附反应[4]氧化酶可直接杀伤致病原(如过氧化物酶).红细胞有多种天然免疫分子,研究至今已知有CD35(补体 型受体)、CD44、CD55、CD58、CD59、NK细胞增强因子,趋化因子受体等等,并且在血循环中红细胞、淋巴细胞、粒细胞都有天然免疫分子(如CR1),因此红细胞可和淋巴细胞、粒细胞共同天然免疫黏附已旁路等途径激活和带有补体成分的致病原(如癌细胞,见封三照片),在发挥效应细胞作用的同时可参与整个血循环中发生的免疫反应调控网络.红细胞作为数量巨大的天然免疫细胞广泛参与机体天然免疫和适应性免疫反应互调网络系统.红细胞可通过分泌NK细胞增强因子,参与另一重要天然免疫细胞-自然杀伤细胞(即NK细胞,可杀伤任何致病原)的免疫功能强弱的调控.红细胞CD35不仅可参与体液天然免疫物质-补体系统活化调控,参与补体杀伤致病原的连锁天然免疫反应系统调控,而且红细胞CD35还可黏附致病原上的补体成分C3b、C4b分子而识别致病原,将致病原递交给吞噬细胞如粒细胞、巨噬细胞吞噬消毁.红细胞还可通过CD35分子将致病原递交给适应性免疫细胞 T淋巴细胞的抗原受体,同时,红细胞CD58、CD59分子可与T淋巴细胞CD2受体结合,激活调控T淋巴细胞对致病原发生适应性免疫反应.总之,红细胞,这种神奇的血循环内红色卫士,可通

过血循环游走于全身各器官、组织,参与全身的防御系

统的免疫反应,协调各种天然免疫细胞和适应免疫细胞

的免疫功能.

在临床发病机制研究中,发现病毒感染(如爱滋病、

肝炎、SARS患者)、肿瘤患者的红细胞各项天然免疫功

能都明显低下,而在自身免疫性疾病中,不同的病种表.我们还发现一个奇异的现象,癌细胞悬液放入抗凝全血中,红细胞免疫黏附肿瘤细胞数量最大,形成花环率占99%,而白细胞免疫黏附肿瘤细胞花环比率极少只占1%[5],说明致病原进入血循环中主要是红细胞对致病原(如癌细胞、酵母菌)发生快速天然免疫反应,我们在电镜观察中还发现红细胞可变形嵌合癌细胞伪足,吞饮

自然杂志 26卷4期科技进展

2 HessC.,SchifferliJ.A.Immuneadherencerevisitednovelplayersinanoldgame.NewsPhysiol.Sci.,2003;18(1):1043 郭峰.红细胞免疫的研究和意义.自然杂志,2002;24(5):2684 郭峰,张乐之,钱宝华等.新鲜血细胞天然免疫粘附细菌的实验.解放军医学杂志,2004;29(6):539

5 郭峰,卢培恩,许育等.新鲜血细胞对癌细胞的天然免疫反应性研究.解放军医学杂志,2001;26(11):826

6 郭峰、钱宝华、张乐之主编.现代红细胞免疫学(第一版).上海:上海第二军医大学出版社,2002:69

7 TournamilieC.,BlancherA.,LevankimC.,etal.Sequenceevolutionandligandbindingpropertiesofmmmalianduffyantigenreceptorforchemokines.Immunogenetics,2004;55

(10):682

8 吴国光.红细胞血型研究的进展(专家述评).上海免疫学杂志,2001;21(3):129

9 郭峰,张俊洁,崔英等.卵巢肿瘤患者红细胞CR1密度相关基因多态性与血细胞天然免疫相关性研究.中华微生物学和免疫学杂志,2003;23(8):595

10 郭峰,钱宝华,花美仙等.血细胞天然免疫分子CD35与T淋巴

细胞免疫分子CD2相关性实验研究.中国医学检验杂志,2003;4(4):233

11 郭峰,张俊洁,崔英等.卵巢恶性肿瘤患者红细胞CR1密度相关

基因多态性与NK细胞活性相关性研究.上海免疫学杂志,2001;21(3):182

12 郭峰,钱宝华,许育等.卵巢癌恶性肿瘤患者红细胞CR1天然免

疫分子活性和循环免疫复合物的变化.中国医学检验杂志,2003;4(2):90

13 郭峰,张俊洁,许育等.系统性红斑狼疮患者红细胞补体受体密

度相关基因组多态性研究.中华皮肤科杂志,2003;36(7):39114 郭峰,钱宝华,花美仙等.肿瘤患者红细胞天然免疫分子CD35、

CD59相关性研究.中国免疫学杂志,2004;20(2):136

15 ArosaFA,PereiraCF,FonsecaAM.Redbloodcellsasmodu-

latorsofTcellgrowthandsurvival.Curr.pharm.Des.,2004;10(2):191

16 Seigel.LinTL,Gieicher.Theredcellimmunesystem.Lan-

cent,1981;2(8246):556

17 郭峰、虞紫茜、赵中平.红细胞免疫功能的初步研究.中华医学杂

志,1982;62(12):715

18 王海滨,毛远丽,鞠连才等.二例非典型肺炎红细胞天然免疫粘

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胞免疫活性相关性研究.中国输血杂志,2002;15(15):12强因子、CD44、CD55[6],红细胞可称为非专职性天然免疫细胞,这种细胞不只具有天然免疫反应功能,而且还有非免疫性的其他生理功能,如红细胞还具有重要的输氧功能,而白细胞类天然免疫细胞是专职性天然免疫细胞,不具有其他明显生理功能.红细胞天然免疫功能与输氧功能之间存在密切联系,研究发现高压氧治疗可使红细胞天然免疫功能低下者红细胞天然免疫粘附功能上升,而潜水员由于低压缺氧,红细胞天然免疫功能下降.SARS患者病情来势凶猛,病变是在肺部,病毒在肺局部组织细胞内繁殖,激活补体,招引炎性细胞(如粒细胞)产生炎症反应,引起红细胞输氧障碍,必然使红细胞天然免疫功能下降.另外,病毒分泌大量强烈的毒素,可作用于红细胞膜受体,使红细胞天然免疫分子活性受损.红细胞天然免疫功能主要表现形式是通过复杂机理将致病原运转至肝脾巨噬细胞网状系统消毁,同时还可将致病原递交给粒细胞等血循环中其它天然免疫细胞,激发对致病原杀伤性的天然免疫反应,红细胞的氧化酶也可对致病原起一定程度的杀伤作用.SARS患者早期肺部换气功能严重受损及病毒分泌的毒素使红细胞输氧功能受损,必然引起红细胞携带输送致病原的天然免疫功能受损[18],红细胞天然免疫功能受损先于淋巴细胞适应性免疫细胞受损,因此在SARS发病3天内测定红细胞天然免疫功能已表现为明显下降,而淋巴细胞绝对值仍在正常范围内,抗SARS病毒适应性免疫反应产物-抗体的出现要在感染10天左右才产生,因此早期测定红细胞天然免疫功能下降程度,有利于早隔离、早诊断、早治疗.有报导发热病人进行隔日抽血检测红细胞天然免疫粘附功能(所谓粘附功能是检测红细胞天然免疫功能的一种指标)连续三次都处于正常水平,而无明显改变者全部排除 非典 的诊断,而有进行性改变者全部最终临床诊断为SARS[19],因此,可将发热患者隔离观察期从二周缩短为一周.并认为这种检测不但为SARS的早期针对性治疗提供重要指导,而且能减轻社会隔离的压力.SARS红细胞天然免疫功能变化规律研究成果启示我们要重视科技创新理论的应用,红细胞天然免疫功能创新理论与技术的应用为临床疾病的发病机理、辅诊及防治研究提供了有意的启

示[20],我们今后需要重视红色卫士 红细胞天然免疫功能的研究,扩大战果为人民造福[2123].

(2004年4月8日收到)

郭 峰 教授,第二军医大学长海医院输血科血液免疫研究

室,上海200433

1 HoffmonnJ.A.Phylogeneticperspectivesininnateimmunity.Science,1999;284:1313RedCellInnateImmunityandAcquiredImmunityGuoFengProfessor,LabofHemaimmunologyResearch,DepartmentofBloodTransfurion,ChanghaiHospital,Shanghai200433Keywords redcell,innateimmunity,acquiredimmunity,SARS