中性粒细胞概述

中性粒细胞是主要的吞噬粒细胞，占血液循环中所有白细胞的 60% （在小鼠中约占 20%）。中性粒细胞吞噬病原体以响应病原体或损伤相关的分子模式（PAMP 或 DAMP）。此外，中性粒细胞通过释放颗粒，产生细胞因子，并介导募集其他免疫细胞进入感染部位而促进免疫反应。另一方面，在免疫反应加剧的情况下，中性粒细胞可对宿主造成相当大的损伤，如大量细胞死亡，坏死，血管渗漏，血栓形成和抗体介导的自身免疫反应。

与其他免疫细胞相比，中性粒细胞在外周血中存活时间相对较短，在血循环中存活时间为 6 至 24 小时，在炎症反应期间在组织中可能存活长达 7 天。中性粒细胞来源于骨髓（BM）中最新鉴别的单能中性粒细胞前体（小鼠祖细胞 Lin-，CD117+，Ly6A/E+，含额外的标志物：Siglec F- ， FcεRIα- ， CD16/CD32+ ， Ly6B+ ， CD162lo ， CD48lo ， Ly6C- ， CD115- ；人：CD66b+ ， CD117+ ， CD38+ CD34+/−)。中性粒细胞在释放至循环之前经历不同的发育阶段：前髓细胞，髓细胞，后髓细胞和杆状中性粒细胞（图 1）。释放到血液中的中性粒细胞将表达高水平的 L-选择素 （CD62L）。在生命周期结束时或一旦因炎症事件失活，中性粒细胞表会达 CXCR4 （C-X-C 趋化因子受体 4 型）。CXCR4 的表达增加表明中性粒细胞被脾脏清除。

中性粒细胞不断循环，直到遇到启动其从血液流至间质的经内皮迁移信号。L-选择素和 PSGL-1 介导沿内皮层的滚动过程。内皮 E-选择素与中性粒细胞 PSGL-1 结合。活化的内皮通过 PSGL-1 发出信号，启动 β2 整合素的延伸，在膜吊索和系绳的形成的帮助下，减缓滚动，引起选择素/整合素介导的粘附和阻滞。关键的化学引诱物受体是 CXCR1 以及甲酰肽受体 1 和 2 （FPR1 ， FPR2）以及白三烯 B4 受体 BLT1。请注意，中性粒细胞向肺部和肝脏集结似乎与选择素无关。

中性粒细胞的抗菌效应子功能包括脱粒，释放活性氧簇 （ROS） ，吞噬作用和形成中性粒细胞细胞外陷阱 （NET） 。脱粒可以以接触依赖的方式损伤靶细胞，其中颗粒通过与靶细胞的膜融合或通过胞吐进入细胞内空间形成孔隙。中性粒细胞颗粒在粒细胞生成过程中以受控的顺序形成。除细胞毒性和蛋白水解作用（例如通过 MPO，抗菌肽和人 α-防御素）外，其内容物，包括表面蛋白和细胞因子，也可以调节迁移、转移（金属蛋白酶）、吞噬作用和 NET 的形成。NET 的形成需要排出蛋白质修饰的中性粒细胞染色质，以捕获和清除病毒、细菌、真菌和其他寄生虫，但也被描述为有助于凝血。受体活化（例如通过 TLR）会刺激 MEK/ERK 通路的下游事件，如 ROS 的生成，中性粒细胞弹性蛋白酶的释放和导致 NET 形成的组蛋白 H3 的瓜氨酸化 （图 2）。NET 含蛋白（如弹性蛋白酶）和强效抗菌剂，如 MPO ，防御素和瓜氨酸化的组蛋白 H3。虽然 NETosis 描述了因长时间刺激导致的诱导细胞死亡时的 DNA 释放，但 NET 的形成可以在几分钟内触发，并允许中性粒细胞通过排出线粒体 DNA 而存活，或作为去核吞噬细胞持续存在。

中性粒细胞被广泛认为具有影响免疫系统先天性和适应性免疫调节功能（图 2）。中性粒细胞产生细胞因子以响应 DAMP 或 PAMP ，将 T 细胞等其他免疫细胞募集到炎症部位。然而，中性粒细胞可以迁移到 CCR7 或 CXCR4 介导的淋巴结，在淋巴结中与 T 细胞相互作用，通过 MHCII 或 MHCI 发挥抗原呈递作用，在妊娠期诱导调节性 T 细胞或抑制 T 细胞活化（Arg-1，PD-L1 或 CCL17 介导）。中性粒细胞可通过分泌 BAFF 或 APRIL 促进 B 细胞的活化、存活和分化。脾脏中的 B 细胞辅助中性粒细胞参与 B 细胞诱导 IgG 和 IgA 的 T 非依赖性分泌。

由于更深入的分析揭示了似乎取决于中性粒细胞定位和健康状况的不同表型，中性粒细胞异质性的概念最近引起了人们的关注。目前尚不清楚这些差异是鉴别了一个真正的亚群，还是仅仅反映过渡性的重新编程。一个示例是 CxCR4+ ， VEGFR1+ 和 CD49d+ 的促血管生成中性粒细胞，这些中性粒细胞已在小鼠和人中进行了描述，且可能参与细胞外基质（ECM）的重塑。

除新出现的稳态亚群外，炎症期间的异质性以及最近发现的癌症期间的异质性也早已被大家所接受。尤其是在炎症或癌症期间，低密度中性粒细胞（LDN）的数量会明显增加。在全血密度梯度离心中，大多数中性粒细胞沉降在 Ficoll 层以下（正常密度中性粒细胞/NDN），而低密度中性粒细胞沉降在与单核细胞相同的部分，由成熟和不成熟的中性粒细胞混合组成（图 3）。 耐人寻味的是，在存在炎症的情况下，这些低密度中性粒细胞似乎具有促炎作用，而在癌症中，它们似乎具有免疫抑制功能。在小鼠的肿瘤模型中也发现了类似的免疫抑制群体，它们似乎是 TGF-b 诱导的，被称为 N2。相比之下，与之对应的 N1 则具有促炎和抗肿瘤功能。然而，目前还没有发现任何标记物能充分剖析和描述人体中的相应群体。

总体而言，与长期以来认为中性粒细胞是同质群体的观点相反，这些数据明确支持中性粒细胞具有相当大的异质性和可塑性，无论这是由于不同的活化或成熟阶段、环境影响还是真正的亚群造成。

粒细胞需要炎症信号募集到损伤、感染或过敏反应的部位，从而活化并具有效应子功能。流式细胞仪可用于确定活化粒细胞的数量。用于分离细胞的方法会严重影响粒细胞的非特异性活化。人体中性粒细胞通常通过密度梯度离心法（Percoll 或 Ficoll）从全血中分离出来，因为血液比骨髓更容易获得。

对于小鼠研究，与血液相比，骨髓更容易获得，但获取骨髓的缺点是它是一种终末手术。或者，如果不需要富集，可以选择在冰上的小鼠血液上使用 eBioscience 1X RBC 裂解缓冲液，并在 4℃ 下以 350 x g 的速度旋压细胞，以分析或制备中性粒细胞用于下游应用。这具有节省时间的优势，特别是在其寿命短的情况下。

小鼠和人体免疫细胞之间存在显著差异，中性粒细胞也不例外
（见 表1）。公共数据库是规划实验的有用资源，如 https://immuneatlas.org 或 http://www.immgen.org。

在稳态情况下，中性粒细胞在外周循环中分布最多，这使得流式细胞术成为表征中性粒细胞的便捷工具。  表 2列出了相关的免疫表型标志物。