骨髓细胞与组织病理诊断学
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第一节 概述

粒细胞按颗粒特征可以分为中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞,都是机体在抵抗微生物和炎症反应中至关重要的免疫细胞。为了适应各自的生理功能,这些细胞进化了复杂的抗菌消炎生物活性成分,并装配于各种颗粒中。如中性颗粒中含有乳铁蛋白、溶菌酶、组胺酶、胶原酶、明胶酶和肝素酶,嗜酸性颗粒中含碱性蛋白、嗜酸性粒细胞阳离子蛋白、嗜酸性粒细胞源的神经毒素、嗜酸性粒细胞过氧化物酶和溶血磷脂酶,嗜碱性颗粒中含有组胺、蛋白聚糖和蛋白酶等。这些颗粒的存在使得这些细胞的形态特点鲜明,颗粒的异常还可提示某些生理反应或病理性异常。
在骨髓粒细胞生成(granulopoiesis)的过程中,形态学上可以识别的起点是原始粒细胞。原始粒细胞、早幼粒细胞和中幼粒细胞具有分裂功能,称为幼稚粒细胞,代表骨髓中粒细胞主要的增殖库;晚幼粒细胞、杆状核和分叶核粒细胞只有进一步的分化成熟而无增殖能力,称为成熟粒细胞,相应的也称为成熟库。因晚幼粒细胞不出现于外周血液,以外周血为评判,晚幼粒细胞及其前期各阶段粒细胞又被统称为幼(稚)粒细胞。从原始粒细胞开始,经过4~5次分裂可以生成16个或16个以上的晚幼、杆状和分叶核粒细胞。杆状核和分叶核粒细胞约占骨髓粒细胞的一半以上,贮存于骨髓,称贮备库。这是骨髓有核细胞分类计数中,评判粒细胞生成是否存在成熟不佳或无效生成的参照基础。
中性、嗜酸性和嗜碱性三种粒细胞由髓系祖细胞不断分化而产生(见第五章)。中性粒细胞在发育成熟中,从早幼粒细胞开始,形状变化最显著的是细胞核,从原始、早幼粒细胞的圆形到平坦形、馒头状、肾形、杆状和分叶形。细胞质内容物的明显变化是颗粒(从无到有)。嗜苯胺蓝颗粒从原始粒细胞晚期的少许出现至早幼粒细胞的多量出现,中幼粒细胞后又逐渐减少(由细胞中间向外逐渐消减);中性颗粒,即特异性颗粒,则逐渐增加,由细胞中央(靠核收缩处)向外围逐渐增加。粒细胞在发育成熟中先后生成四种颗粒,每种颗粒由特征性蛋白的生物合成时间先后定义(图7-1)。这些颗粒中含有许多种抗微生物蛋白、酶、受体和膜组分等多种蛋白,通过整合到细胞膜上或释放出去或胞质离体,是发挥细胞黏附、迁移、吞噬和杀死微生物等功能的形态基础。
理论上说,粒细胞阶段划分的主要依据胞核的收缩程度(图7-2),胞质颗粒决定细胞类别属性(中性、嗜酸性和嗜碱性),胞质较多颗粒也是鉴别于其他细胞(如单核细胞)的一个主要指标。胞核核形与颗粒变化是粒细胞发育中变化最具特点的形态,又与细胞成熟及其功能旺盛性相适应,如嗜苯胺蓝颗粒增多杀菌功能强,胞核的分叶有利于细胞伸展和运动,如从骨髓释放到外周血和循环中到达组织的中性分叶核粒细胞,分叶核在运动中可以伸展成链状有利于穿过血管内皮间隙。
图7-1 原始粒细胞成熟中四种颗粒的先后产生与特征蛋白
原始粒细胞最先合成嗜苯胺蓝颗粒(初级颗粒);其后每一阶段粒细胞的颗粒由该阶段合成的蛋白所构成并由合成时间先后定义;细胞依次为原始粒细胞、早幼粒细胞、中幼粒细胞、晚幼粒细胞、杆状核粒细胞和分叶核粒细胞
图7-2 细胞成熟中阶段划分的基本依据
a分别为原始(胞核圆形)、早幼(胞核收缩约<1/4)、中幼(>1/4至一半左右)、晚幼(约>1/2)、杆状核(约>3/4)和分叶核(核最细处<1/3)粒细胞;b为Sysmex公司按核收缩程度区分中幼粒以后阶段细胞的规则,上方3个为中幼和晚幼粒细胞的区别,下方分别为晚幼与杆状核粒细胞、杆状核与分叶核粒细胞的区别,以及归类为分叶核粒细胞的特殊核叶形态
进入血液循环的成熟粒细胞,一部分随血液循环流动,血液常规检查的白细胞计数就是这部分粒细胞。另一部分贴近小静脉和微血管管壁,与循环中的粒细胞不断交换保持相对恒定。骨髓入血的粒细胞在血液循环中停留4~10小时后进入组织或炎性病灶处。正常情况下,粒细胞进入组织后不再返回血液或骨髓。分析分化抗原表达,是血液肿瘤形态学评判中时常需要整合的指标。概述粒细胞在发育中表达不同的分化抗原见图7-3。
图7-3 中性粒细胞发育成熟中分化抗原的表达