在造血过程中,髓系细胞由骨髓中的共同髓系祖细胞 (CMP) 发育而来。该细胞谱系(包括单核细胞、粒细胞、红细胞和血小板)是天然免疫系统的主要组成部分,并作为抗感染的第一道防线。
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本博客探讨了髓系细胞的主要类型以及用于识别它们的关键标记物。
髓系细胞的类型
研究人员已经发现了许多不同的髓系细胞亚型,其中许多亚型可以进一步细分为不同的功能状态,并且每种亚型在免疫反应中都发挥着独特的作用。准确识别和量化这些亚型的能力,对于了解哪些细胞群体在响应某些病原体时被招募和激活以及它们如何有助于解决免疫挑战至关重要。
可以使用几种不同的方法来区分髓系细胞类型。从基本层面上讲,可以根据髓系细胞亚群的形态和在组织或血液内的分布来识别它们。然而,完整分类通常需要免疫表型分析,这是一种利用抗体检测不同细胞表面分子表达的技术,可以使用流式细胞术或免疫组织化学 (IHC) 等检测方法进行。
免疫表型分析通常涉及使用识别特定分化簇 (CD) 标记物的抗体组——不同细胞类型在分化的不同阶段表达的细胞表面分子。通过分析 CD 标记物表达模式,研究人员可以检测和量化混合群体中特定免疫细胞的存在。
髓系细胞功能概述
CMP 发展成为一系列令人惊叹的终末分化髓系细胞类型。该谱系的主要分支包括:
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巨核细胞,会产生正常凝血所需的血小板。
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红细胞,或称红血球,负责将氧气输送到组织。
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粒细胞,其中包括嗜碱性粒细胞、嗜酸性粒细胞、肥大细胞和中性粒细胞。
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单核细胞,作为巨噬细胞和树突状细胞的祖细胞。
每种类型的髓细胞都以不同的方式参与免疫应答。例如,嗜碱性粒细胞会引起许多炎症反应并释放肝素(一种减缓血栓形成的抗凝剂)。嗜酸性粒细胞因其在抵御寄生虫和病毒感染中的作用而闻名,主要通过释放主要碱性蛋白质和核糖核酸酶。中性粒细胞是最丰富的粒细胞类型,在炎症和感染部位充当第一反应者,通过吞噬作用、脱颗粒反应和形成中性粒细胞胞外陷阱 (NET) 来攻击和清除入侵的微生物。
当组织受伤或被病原体感染时,血液中的单核细胞会被募集到受影响的组织,在那里它们可能分化为巨噬细胞。分化后,巨噬细胞检测外来抗原和受损细胞,并通过吞噬作用将其摧毁。完成该过程后,巨噬细胞还可以处理并向 T 细胞呈递抗原,从而激活 T 细胞。
树突状细胞还利用吞噬作用吞噬细胞和外来物质,然后对其进行处理并将其作为抗原呈递给 T 细胞。虽然其他类型的免疫细胞也可以将抗原呈递给 T 细胞,但树突状细胞以及巨噬细胞和 B 细胞更频繁地执行此功能,被称为专业的抗原呈递细胞 (APC)。APC 是先天免疫系统和适应性免疫系统之间传递病原体信息的重要环节。
髓系细胞标记物
准确识别髓系细胞亚群依赖于使用特征明确的表型标记物。虽然某些标记物的表达仅限于特定的免疫细胞谱系,允许通过单次读数进行表型分析,但由于表达模式重叠,通常需要分析多种标记物来确定髓系细胞的表型和成熟状态。
例如,CD11b 可用作广泛的泛髓系标记,但需要额外的读数来识别亚群和功能状态。
使用重组单克隆抗体 CD11b/ITGAM (E4K8C) Rabbit mAb #93169 对石蜡包埋的小鼠脾脏进行 IHC 分析。
- 巨噬细胞标记物:小鼠巨噬细胞最常见的标记是 F4/80。人巨噬细胞表达 CD68 和 HLA-DR。然而,分化为 M1 样或 M2 样巨噬细胞后,这些细胞可以分别表达其他标志物,例如 CD80 或 CD206。
使用重组单克隆抗体 F4/80 (D2S9R) XP® Rabbit mAb #70076 对石蜡包埋的小鼠肝脏进行 IHC 分析。
- 树突状细胞标记物: CD11c 是常规树突状细胞 (cDC) 的常见标记物。然而,与巨噬细胞类似,树突状细胞在分化为 cDC1 或 cDC2 后会表达不同的标记物。例如,cDC1 可以通过 XCR1 的表达来识别,而 cDC2 可以通过 SIRPα 的表达来区分。
使用重组单克隆抗体 CD11c (D1V9Y) Rabbit mAb #97585 对石蜡包埋的小鼠脾脏组织进行 IHC 分析。
- 中性粒细胞标记物: 人中性粒细胞可根据其 CD16 和 CD66b 或 CD15/SSEA1 的表达与其他髓系细胞区分开来。成熟的中性粒细胞也表达 CD10。在小鼠中,Ly-6G 通常用作全中性粒细胞标记物。
使用重组单克隆抗体 CD16 (D1N9L) Rabbit mAb #24326 对石蜡包埋的正常恒河猴脾脏进行 IHC 分析。
- 肥大细胞标记物:虽然肥大细胞和嗜碱性粒细胞都表达 FcεRIA,但 FcεRIA 和 CD117(也称为 c-kit)的组合表达是肥大细胞所独有的。在人类中,肥大细胞也可以通过其高表达的类胰蛋白酶(一种颗粒蛋白)来识别。当被激活时,人肥大细胞也会表达 CD203c(也称为 ENPP3)。
使用重组单克隆抗体 c-Kit (D3W6Y) XP® Rabbit mAb #37805 对石蜡包埋的人鳞状细胞肺癌组织进行 IHC 分析。
- 嗜碱性粒细胞标记物: 嗜碱性粒细胞可通过 FcεRIA 的表达和 CD117 (c-kit) 的缺乏来识别。
- 嗜酸性粒细胞标记物:CD193 和 Siglec-8 表达的组合以及 CD16 表达的缺失可用于识别人嗜酸性粒细胞。小鼠嗜酸性粒细胞表达 CD193、F4/80 和 Siglec-F 的组合。
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更新日期:2025 年 5 月。最初于 2020 年 5 月发布。CST 内容营销经理 Alexandra Foley 和 JetPub Scientific Communications 创始人 Tamar Tamar Aprahamian 博士为本博客做出了贡献。25-ICT-56550