本文涵盖了
白细胞是什么——概述
白细胞（白细胞，又称白细胞)是人体免疫系统的重要组成部分。它们帮助身体对抗感染(细菌和病毒)和其他疾病(如癌症)。在这篇文章中，我们将介绍白细胞的基本生物学。您将了解不同类型的白细胞及其功能。我还会向你们展示它们在显微镜下的样子。你准备好了吗?
[在这个视频中]看到最丰富的白细胞类型-中性粒细胞-在行动。
循环系统-心脏，血管，血液和血细胞
简言之，循环系统将营养物质、氧气和废物运送到体内细胞，并从细胞中提供营养物质。它还有助于对抗疾病，稳定体温，保持体内平衡。
[在这张图中]心脏、血管和各种血细胞构成我们的循环系统。
循环系统的基本组成部分包括心脏、血液和血管。心脏将含氧血液泵入身体，并将缺氧血液循环到肺部。血液通过血管输送到全身。
血液是一种体液，在我们的身体中运输营养物质、氧气和代谢废物。它由血细胞在血浆中。等离子体它是一种黄色液体，主要是水，含有各种蛋白质、血糖、离子和二氧化碳。成年人的平均血容量约为5升。
主要是血细胞红细胞(也称为红细胞或红细胞)，白细胞和血小板．按体积计算，红细胞约占全血的45%，血浆约占血液体积的54%，白细胞约占血液体积的1%。
[在此图像中]血液包含血浆和血细胞。它们的相对含量可以通过离心后的堆积体积来测定。在血浆和红细胞之间有一层薄薄的白色物质，叫做巴菲膜。淡黄色的外套含有各种白细胞和血小板的混合物。
为什么白细胞很重要?
在一个健康的成年人中，白细胞约占总血量的1%，使它们的数量大大低于红细胞。然而，这1%的血液对健康有巨大的影响，因为我们的免疫力看情况了。白细胞的数量通常是疾病的一个指标。例如，如果身体有细菌感染，白细胞计数会显著增加，以对抗细菌。
[在这个视频中]沿着血管移动的大细胞是白细胞。
当感染发生时，白细胞通过血管壁转移到感染部位。
白细胞在保护我们的身体免受各种微生物(即细菌、酵母和原生动物)、病毒和寄生虫(即蠕虫和体外寄生虫)的侵害方面起着核心作用。此外，它们还参与消除癌细胞。最近，科学家们发现，即使是无菌伤口(如中风或心脏病发作)，组织修复和再生也需要某些类型的白细胞。
然而，在某些情况下，一旦白细胞失去控制，它们可能是疾病的原因。一个例子是过敏反应当我们的免疫系统对外来抗原反应过度。另一个例子是自身免疫性疾病在这种情况下，我们的免疫系统攻击我们自己的细胞。
白细胞分类
根据这些标准，白细胞有以下几种分类方法:
A.基于颗粒的存在和核的形状
根据它们是否含有颗粒，白细胞可分为两种主要类型:粒细胞而且无颗粒白细胞．
中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞都是粒细胞由于其颗粒细胞器含量高。这些颗粒为它们的免疫功能储存特殊的酶。这些白细胞也有叶状/节段状核，即所谓的多形核的（中性粒细胞)白细胞。
另一方面，淋巴细胞和单核细胞被分类为无颗粒白细胞由于缺少颗粒。它们也被命名为单核白细胞由于细胞核形态。
B.基于他们的起源
造血干细胞能够产生各种类型的血细胞。分化经历两个主要谱系:淋巴细胞或骨髓细胞谱系。根据这个定义，所有的粒细胞和单核细胞都是髓系细胞。
[在这张图中]造血(意思是血液)系统家族起源于我们骨髓中的造血干细胞。
C.基于在免疫系统中的作用
先天免疫反应并不针对特定的病原体，而适应性免疫响应。先天免疫细胞，包括粒细胞(中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞)、单核细胞(巨噬细胞和树突状细胞)和自然杀伤细胞(NK)，可以快速防御潜在的入侵者。相比之下，B细胞和T细胞(都是淋巴细胞)是适应性免疫细胞，它们可以记住之前遇到的病原体，并有效地进行防御。这就是为什么我们需要接种疫苗。
D.基于吞噬病原体的能力
单核细胞和中性粒细胞都是吞噬性的。你可以称它们为专业吞噬细胞。它们可以通过“吃”(或称为“吃”)轻易地吞噬整个病原体吞噬作用)．
E.基于他们的位置
白细胞通常是指在血液循环中的白细胞。当它们离开血液循环进入组织时，它们会适应组织环境并改变它们的性质。例如，循环单核细胞通过增加细胞大小和在组织中的吞噬能力而变成巨噬细胞。肥大细胞和树突状细胞也是存在于组织中的白细胞。
白细胞的类型-特征和功能
在本节中，我们将详细介绍几种类型的白细胞。
| 类型 | 嗜中性粒细胞 | 嗜伊红的 | 嗜碱细胞 | 单核细胞 | 淋巴细胞 |
| 外观 |  |
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| 占白细胞总数的百分比 | 65％ | 2-4％ | 0.5 - -1% | 2 - 6% | 20 - 30% |
| 电池尺寸(直径) | 10 - 12µm | 10 - 12µm | 8 - 10µm | 12-20µm | 小:7-8µm 大:10-12µm |
| 核 | 2 - 5叶 | 2 - 3叶 | 2叶 | 肾形的 | 轮 |
| 颗粒 | 是的 | 是的 | 是的 | 没有 | 仅在大淋巴细胞中 |
| 吞噬作用 | 是的 | 是的 | 没有 | 是的 | 没有 |
| 主要功能 | 防御细菌 | -防御寄生虫 -调节过敏性炎症反应 |
释放组胺引起炎症反应 | 吞噬作用 -呈现抗原 |
T细胞-调节适应性免疫 B细胞-产生抗体 NK/T细胞-杀死病毒感染和肿瘤细胞 |
中性粒细胞
中性粒细胞是最丰富的白细胞(约占白细胞的65%)，可以保护我们免受细菌感染。中性粒细胞具有高度分裂的细胞核(介于2-5个裂片之间)和含有许多红紫色颗粒的细胞质。
[在这张图中]中性粒细胞的特征是核和颗粒分节。
左图:中性粒细胞的3D渲染图。右图:莱特氏染色的血液涂片显示的中性粒细胞。
图片来源:修改自维基
中性粒细胞是第一道防线。它们的武器是通过吞噬作用吞没整个细菌的能力。中性粒细胞可以分解细菌细胞壁，从而通过颗粒中的溶菌酶杀死细菌。此外，它们还释放一种被称为防御素的蛋白质，这种蛋白质结合并破坏真菌和细菌的质膜。
[在这个视频中]中性粒细胞在显微镜下追逐细菌。
在最坏的情况下，中性粒细胞愿意牺牲自己来对抗感染。中性粒细胞的死亡会释放它们的核DNA，形成一个细胞外纤维网络，称为中性粒细胞细胞外陷阱(NETs)。NETs可以结合并杀死病原体，同时最大限度地减少对宿主细胞的损害。
[在这张图中]死亡的中性粒细胞释放核DNA和蛋白质，形成一个网(NET)，可以捕获病原体．
左:显示net组成的图表。右图:彩色扫描电镜图像，显示中性粒细胞(黄色)、DNA纤维(绿色)和细菌(蓝色)。
修改后的丹尼尔·C。研究出版社，《自然评论肾病学》，2019年；Thalin C。等人《动脉硬化、血栓形成与血管生物学》，2019
嗜酸性粒细胞
嗜酸性粒细胞占白细胞总数的2- 4%。嗜酸性粒细胞具有2-3个裂片的核。嗜酸性细胞因其嗜酸(爱酸)细胞质颗粒而得名，这些颗粒对酸性染料伊红具有很高的亲和力(因此，嗜酸性细胞比其他细胞染红得多)。这些颗粒含有许多化学介质。这些介质被释放的过程称为脱颗粒后，活化嗜酸性粒细胞。嗜酸性粒细胞负责对抗寄生虫感染。
[在这张图中]嗜酸性粒细胞细胞质中的“嗜酸”颗粒被嗜酸性染料严重染色，呈现砖红色外观。
图片来源:修改自维基
嗜碱粒细胞
嗜碱性粒细胞是最不常见的白细胞(仅0.5 - 1%)。这个名字来源于嗜碱性细胞是嗜碱性的，也就是说，它们容易被碱性染料染色(因此，嗜碱性细胞在白细胞中看起来更蓝)。嗜碱性粒细胞具有双裂细胞核。
在免疫反应中，嗜碱性粒细胞负责炎症反应。这是通过释放促进炎症的组胺和血清素来实现的。嗜碱性粒细胞还会释放抑制血液凝结的肝素。肥大细胞与嗜碱性粒细胞在功能上有许多相似之处。然而，肥大细胞留在组织内。
[在这张图中]嗜碱性颗粒在显微镜下显示强烈的蓝色。
图片来源:修改自维基
单核细胞
单核细胞具有中性粒细胞的“吸尘器”功能，这意味着它们可以像变形虫一样戏剧性地改变细胞形状，从而吞噬(或吃掉)病原体吞噬作用)．它们占白细胞总数的2- 6%，可以通过它们的马蹄形或肾形核来识别。与其他白细胞相比，单核细胞的尺寸也更大，直径在12到20微米之间。
[在这张图中]单核细胞在显微镜下以其马蹄形或肾形核为特征。
图片来源:修改自维基
单核细胞在我们体内巡逻，清除死亡细胞碎片，攻击微生物。单核细胞最终会离开血液，成为组织中的巨噬细胞，继续保护我们身体的每一寸。单核细胞和巨噬细胞都通过吞噬作用消灭入侵的病原体。与此同时，它们还会释放各种化学物质，放大炎症反应，并将其他白细胞招募到受影响的部位。
巨噬细胞
当单核细胞离开血液时，它们在组织中变成巨噬细胞。巨噬细胞通过变形虫运动来巡逻潜在的病原体，改变它们的形状在细胞之间迁移。它们在全身各有不同的形式(有不同的名称)。例如，特化巨噬细胞分别在皮肤、肝脏、肺和大脑中被称为组织细胞、库普弗细胞、肺泡巨噬细胞和小胶质细胞。
[在这张图中]巨噬细胞的SEM(左)和TEM(右)图像。
图片来源:Stephen Gschmeissner
巨噬细胞是专业的吞噬细胞，它吞噬和消化任何表面没有健康细胞特有蛋白质的东西，包括癌细胞、微生物、细胞碎片、外来物质等。巨噬细胞也会告诉T细胞是否有需要注意的东西(比如病原体)。这个过程被称为"抗原递呈，可以激活T细胞和适应性免疫。
[在这个视频中]在显微镜下观察巨噬细胞是如何吞噬细菌的。
树突细胞
树突状细胞(DCs)是另一种类型的专业抗原呈递细胞，连接先天免疫和适应性免疫。部分dc也来自单核细胞。
树突状细胞存在于与外部环境接触的组织中，如皮肤和鼻子、肺、胃和肠的内衬。这个名字来源于它们“树状”或树突状的细胞形态。dc使用这些细胞突起来扩大其警戒范围。一旦它们发现病原体，它们就会迁移到淋巴结，在那里它们与T细胞和B细胞相互作用，启动和形成适应性免疫反应。
[在这张图中]树突状细胞(蓝色)与T细胞(黄色)接合。
图片来源:穆勒，科学，2014开云体育全站app下载安装
淋巴细胞
淋巴细胞包括T细胞，B细胞,自然杀伤(NK)细胞．它们是在淋巴中发现的主要类型的细胞，因此得名。它们占白细胞总数的20- 30%，大小差异很大。T细胞和B细胞是适应性免疫反应的主要细胞成分。它们可以识别入侵者并产生抗体来摧毁这些病原体。
[在这张图中]淋巴细胞有圆形核，占细胞的很大一部分。
淋巴细胞的大小随成熟程度的不同而不同。小淋巴细胞直径7-10µm。大颗粒淋巴细胞直径10-12 μ m，胞质较多，颗粒分散。
T细胞
T细胞表面有T细胞受体(TCR)，在适应性免疫反应中起着核心作用。发育中的T细胞必须迁移到胸腺中才能成熟。这就是" T "这个名字的由来。
T细胞可分为两种主要亚型:CD8 +“杀手”而且CD4 +“助手”T细胞。CD8+“杀手”T细胞具有细胞毒性，这意味着它们能够直接杀死病毒感染的细胞以及癌细胞。另一方面，CD4+“辅助”T细胞引导B细胞的激活，这可以启动适应性免疫反应。CD4+ T细胞是艾滋病毒感染的主要受害者。
图片来源:细胞的漫画
最近，一小群T细胞被称为调节性T细胞(Treg)，经免疫学家鉴定。调节性T细胞可以抑制免疫反应并提供耐受性。这可以防止免疫细胞对自身细胞产生不当反应，从而导致自身免疫性疾病。
B细胞
B细胞在适应性免疫中发挥作用抗体可以中和细菌和病毒等外来物质。适应性免疫在对特定病原体的初始反应后产生免疫记忆，并导致对未来遇到相同病原体的增强反应。这个过程是由B细胞、T细胞和其他免疫细胞之间的相互作用高度控制的。活化的B细胞会变成浆细胞增强了产生大量抗体的能力。
[在这张图中]T细胞和B细胞之间有一个复杂的通信，以确保免疫系统的正常运行。
图片来源:ResearchGate
一个疫苗是在我们面对真正的感染之前就引入这种免疫记忆的一种方式。这就是为什么我们需要接种多种疫苗来预防致命疾病，如流感、脊髓灰质炎和麻疹。
自然杀伤细胞
自然杀伤细胞，又称NK细胞，属于先天免疫系统，是一种细胞毒性淋巴细胞。NK细胞的作用类似于杀伤T细胞。NK细胞对病毒感染细胞有快速反应。NK细胞因其杀死癌细胞的潜力而被大量研究。
图片来源:Pinterest
哪个器官产生白细胞?
白细胞产生于骨髓。它们储存在你的血液、淋巴组织和脾脏中。因为包括中性粒细胞在内的一些白细胞的寿命不到一天，所以你的骨髓一直在制造它们。
[在这张图中]所有的血细胞(白细胞、红细胞和血小板)都是由称为红细胞的造血细胞产生的造血干细胞在骨髓中。
图片来源:国家卫生研究院
在显微镜下观察白细胞
血涂片
如果你只是在显微镜载玻片上加一滴血，标本就会太“厚”(红细胞太多)而无法观察。最好的解决办法是准备一个“血液涂片”。
[在这张图中]全血显微镜检查始于涂片的准备:
将一小滴血放在载玻片的一端。
(2)与第二张滑梯的边缘成一定角度穿过落点。毛细管力会使液滴沿边缘散开。
(3)将第二张载玻片平稳地推至第一张载玻片的另一端，使滴液在载玻片上均匀分布，形成涂抹。
(4)血涂片一端较厚，另一端较薄。
[在这张图中]两种适用于血细胞特征的血液涂片。
左侧涂片未染色，右侧涂片有Wright-Giemsa染色。
图片来源:维基
赖特的污点
涂片风干后，可被莱特氏染色。莱特氏染色法是最常用的血液标本染色技术。它含有红色(伊红)和蓝色(亚甲蓝)染料，分别是嗜酸的(“爱酸”)和嗜碱性的(“爱碱”)。伊红染色细胞质和嗜酸颗粒。亚甲基蓝通过与DNA结合染色嗜碱性颗粒和细胞核。
一种改良版的赖特染色被称为赖特-吉姆萨染色(由亚甲基蓝、天蓝色B和伊红组成)通常用于血液学和细菌学。Wright-Giemsa法染色的血液涂片显示:
| 红细胞 | 粉红色的 |
| 血小板 | 淡粉色 |
| 中性粒细胞颗粒 | purple-pink |
| 嗜酸性粒细胞颗粒 | 红色的 |
| 嗜碱细胞颗粒 | 蓝色的 |
| 淋巴细胞颗粒 | 紫红 |
| 淋巴细胞胞浆 | 天空的蓝色 |
| 核 | 深蓝色 |
显微镜下的血细胞
如果适当地制备和染色血膜，我们应该能够很容易地在明场显微镜下看到单个细胞。您可以使用我们上面提到的特征和下面的例子来识别每种类型的白细胞。
[在这张图中]赖特-吉姆萨染色血涂片。
你可以在亮场显微镜下观察这些血细胞。你可以在低倍率(20倍)下看到细胞。然而，如果你真的想通过细胞核和颗粒形态来区分白细胞的类型，你可能不得不提高到63x-100x。
血液中最丰富的细胞是红细胞(红血球)。人类红细胞没有细胞核，看起来像盘子。它们呈红色是因为细胞质中含有大量的血红蛋白(一种可以携带氧气的蛋白质)。你还可以看到几种频率低得多的白细胞。
白细胞计数
通过检查血液涂片，经验丰富的血液学家可以通过寻找任何不规则的细胞形态或某些细胞类型的异常频率来判断血液中是否有问题。现在，常规血液检查是由自动鉴别血细胞计数机进行的，耗时更少，成本更低。
对于健康的人来说，男性每微升血液的正常白细胞数量为5000到10000个，女性为4500到11000个。
影响白细胞的问题
当你的白细胞计数低时，你感染的风险很大。免疫力低下通常是由艾滋病毒/艾滋病等疾病或癌症治疗(化疗或放疗)引起的。
太多的白细胞也表明你的身体有问题。白细胞计数高于正常水平通常意味着你有某种类型的感染。包括白血病和淋巴瘤在内的血癌会导致骨髓中异常类型的血细胞不受控制地生长。
[在这张图中]因为很多疾病都会反映出血细胞的失调，所以在医院里，验血是常规的疾病诊断手段．下面是一些例子。经验丰富的血液科医生可以根据全血细胞计数(CBC)或血液涂片检查你的血细胞，从而了解你体内的问题。
