巨噬细胞
——身体里的食“废”者
在我们生活的城市里，每天都能见到环卫工人劳作的身影 而在我们的体内，也存在着这样一群“看不见”的“环卫工人”
从大脑到血液到骨骼，在我们身体的各个角落，都有“专职”的巨噬细胞为我们清除垃圾。巨噬细胞是人体中的垃圾吞噬细胞，也是免疫系统的重要组成部分，它们吃掉的是我们血液中的病原体，肌肉和骨骼中坏死的细胞，以及肺部的尘埃。
巨噬细胞的形状像个小小的荷包蛋，它们其实是一组复杂而多样化的细胞。小小的巨噬细胞能够延伸出许多感知化学、物理和机械信息变化的传感器，精确地检测到细胞的微妙变化，例如细胞的疾病和死亡。它们还可以分泌出数百种蛋白质，触发免疫系统抵御病原体，促进新骨细胞的生长，甚至终止怀孕过程等。
你是不是已经开始惊叹于巨噬细胞的神奇功能了呢？其实到目前为止，我们还不清楚在体内为我们默默服务的巨噬细胞究竟有多少，但据不完全统计，对人类健康起着重要作用的巨噬细胞主要有以下七种。
窦状小管巨噬细胞既是侦察兵，也是我们身体与病原体战斗的第一道防线。它们居住在脾脏位置，脾脏的功能则是过滤血液中的细菌和病毒。在对抗感染的战斗中，人类免疫系统在很大程度上依赖于被称为T细胞和B细胞的淋巴细胞。这些细胞擅长于保护我们的身体免受病原体侵袭，但却不擅长对病原体进行确认，而这正是窦状小管巨噬细胞的所长。
窦状小管巨噬细胞能够识别病原体，评估病原体的危险程度，然后召集T细胞和B细胞对病原体展开攻击。巨噬细胞通过噬菌作用，或吞噬掉病原体，或分泌出某种酶将病原体分解。美国亚利桑那州立大学生物设计研究所的张渊教授，将这种巨噬细胞比喻为地面部队——“在准备打仗时，巨噬细胞会调动一切可以调动的力量来摧毁敌人。”
小神经胶质细胞是大脑和中枢神经系统里的巨噬细胞，它们专门负责应对大脑和脊髓的炎症和感染。血脑屏障可保护中枢神经系统免受大多数病原体的侵袭，但对疱疹病毒和艾滋病毒不起作用。在身体的其他部位，巨噬细胞可召集T细胞和B细胞一起加入战斗，但在大脑和脊髓中，小神经胶质细胞却没有后备军，必须自己独力承担起抵御病原体的重任。
小神经胶质细胞还能吞噬受损神经元和斑块，并将由它们消化处理过的一些废物，转化为营养物质反馈给神经元。张渊教授说：“从废物回收的角度来看，一些大脑物质可通过小神经胶质细胞加以回收和重新利用。小神经胶质细胞分泌的生长因子还可帮助神经元生长。”
不过，在科学界，有关小神经胶质细胞究竟是减轻还是加重神经退化这一问题上是有争议的。研究发现，小神经胶质细胞可破坏导致阿尔茨海默氏症（Alzheimer disease， AD）斑块形成的淀粉样β蛋白，但同时小神经胶质细胞分泌的神经毒素也有可能引起炎症，杀死神经元。
肺泡巨噬细胞也被称为除尘细胞，它们生活在人体的肺部，可防止粉尘、垃圾在肺部堆积。肺泡巨噬细胞有一个复杂的传感系统，可在肺部的原生细胞中检测到外来尘粒。对它们来说，尘粒异物不规则的尖利边缘，恰恰是可以“开始享受美食”的一个信号。
肺泡巨噬细胞可以消化掉多种尘粒，但不是全部，而且也无法将尘粒分解。对于宿主生物体来说，吞噬了异物的肺泡巨噬细胞本身也会成为一种刺激物。它们或者会死亡，或者会通过咳嗽被驱逐到宿主体外。另外，失去正常机能的肺泡巨噬细胞还有可能引发炎症。
破骨细胞也叫蚀骨细胞，是帮助身体骨骼再生的一种巨噬细胞。它们的工作一般以7年为一个周期，在此期间补充和更替人类骨骼中死亡的细胞。破骨细胞识别、吸收和消化死亡或垂死的骨细胞，为重新构建新细胞的成骨细胞开辟生长空间。这一循环解释了为何在人的发育过程中，骨骼能够生长延伸并改变形状，以及破碎折损的骨头为何基本上可以得到治愈。
破骨细胞和成骨细胞需要协同工作，这两者之间如果失衡，就会导致骨质疏松症，骨骼将会变得脆弱易碎，极易骨折。
蜕膜巨噬细胞是在子宫内壁生存和工作的巨噬细胞，是最早抵达胚胎着床处的细胞。胚胎在子宫上着床时，会破坏细胞上皮，一旦伤口处的细胞开始死亡，蜕膜巨噬细胞就会在第一时间到达现场进行清理。
与窦状小管巨噬细胞不同的是，蜕膜巨噬细胞无法召唤T细胞和B细胞，它们只会将消息发送给母体免疫系统，并指挥它不要拒绝胚胎植入。只要胎儿生长正常，蜕膜巨噬细胞就会在整个怀孕期间一直“监护”其生长发育；但如果胚胎发育出现基因异常，它们则可能会干扰胚胎保护外层细胞的生长，迫使怀孕终止。
不过可惜的是，蜕膜巨噬细胞的反应并不总是合情合理的。例如，胎盘感染产生的蛋白质就有可能改变巨噬细胞的行为，让其从“监护者”变为“攻击者”，引起意外流产或早产。目前，美国耶鲁大学医学院生殖部主任摩尔，正在寻求防止巨噬细胞接触到这种蛋白质的方法，以期改变它们对这种蛋白质的反应途径。
蜕膜巨噬细胞保护的是母亲的胎盘，而霍夫包尔氏细胞保护的则是胎儿。通过吞噬作用，霍夫包尔氏细胞可以吸收许多不请自来的入侵者。在病毒通过母体感染给胎儿之前，它们就会用分泌出来的酶将其分解。但即使感染没有穿过胎盘屏障，进入的信使蛋白有时也会导致霍夫包尔氏细胞作出反应，就好像胎儿真的被感染了一样。
这种情况可能会导致被称为胎儿炎症反应综合征的病症，倘若在没有感染源的情况下，胎儿的免疫系统被异常激活，就可能导致胎儿发育缺陷。除了有可能导致这种罕见病之外，霍夫包尔氏细胞似乎是生命开始之初的第一位守护神。
在面对癌症时，目前较为主流的治疗方法仍然是放化疗。科学家发现，在通过放化疗治疗恶性肿瘤时，肿瘤巨噬细胞会聚拢起来，自动吞噬被杀死的癌细胞。目前，研究人员正在对肿瘤巨噬细胞进行实验研究，以期借助它们的力量，增强传统癌症疗法的效果。
比如，在放化疗开始之前，研究人员可从病人体内提取肿瘤巨噬细胞，在细胞体内培养出杀灭癌细胞的病毒。然后将“武装”过的巨噬细胞重新植入病人体内去执行任务。首先，它们会深入渗透到肿瘤内部，释放出成千上万的病毒拷贝。随后，巨噬细胞会吞噬掉化疗过程中死亡的肿瘤细胞，而释放出来的病毒则负责破坏在化疗过程中幸存下来的肿瘤细胞。
谢菲尔德大学医学院教授克莱尔·刘易斯正在老鼠身上进行这样的实验，她希望很快能进行临床应用。在她的实验中还有不少其他创新，例如为巨噬细胞插入一种专门感染和杀死肿瘤细胞的溶瘤病毒，并将一种被称为质粒的DNA片段作为启动开关。肿瘤细胞生长时会消耗周围的氧气，而肿瘤巨噬细胞则能检测到这种情况，并自发前往。同时，低氧水平还会激活质粒开关，使巨噬细胞内的病毒开始疯狂地进行自我复制，并最终爆发出大量病毒感染，破坏癌细胞。
仅从人类目前的认知程度来看，巨噬细胞已经为我们提供了多层次、多方面的保护。事实上，我们对它们仍然所知甚少。人体中究竟存在着多少默默无闻、辛勤工作的巨噬细胞？目前我们还不得而知，但它们就像每一座城市的环卫工人一样，清扫垃圾，处理杂物，保证了宿主的身体健康。让我们为这些看不到摸不着的小卫士点个赞吧！
作者：方陵生
来源：《科学24小时》2016年01期
