# 吞噬作用

> CIE A-Level 生物学 · 9700 AS & A 级生物学
> 来源: https://www.owlsprep.com/zh/study/cie-9700-u11-phagocytosis/

本子主题介绍吞噬作用的过程，吞噬作用是消灭入侵病原体的关键先天免疫应答。你将学习吞噬细胞的类型、事件顺序，以及它在非特异性免疫和特异性免疫中的作用。

**先修:** [哺乳动物血细胞的结构](https://www.owlsprep.com/zh/study/cie-9700-u08-mammalian-transport-blood-components/); [非特异性免疫防御](https://www.owlsprep.com/zh/study/cie-9700-u11-nonspecific-immunity/)

## 学习目标

- 识别哺乳动物免疫中主要的吞噬细胞类型
- 描述吞噬作用过程中有序的事件顺序
- 解释吞噬作用在非特异性免疫和特异性免疫中的双重作用
- 识别常见考试错误，正确作答本主题的结构化试题

## 哺乳动物吞噬细胞的类型

吞噬作用由特化白细胞完成，这些细胞在血液中循环，当病原体入侵时会迁移到感染组织。CIE 9700 考试主要考察两种专职吞噬细胞：中性粒细胞和巨噬细胞。

**吞噬细胞** — 作为免疫应答的一部分，能够吞噬外源颗粒、病原体和死亡宿主细胞的可运动白细胞

*记法:* Professional phagocyte

*例:* 中性粒细胞是人体血液中数量最多的专职吞噬细胞。

| 特征 | 中性粒细胞 | 巨噬细胞 |
| --- | --- | --- |
| 位置 | 在血液中循环，仅暂时存在于感染组织 | 永久定居于器官/结缔组织 |
| 寿命 | 寿命短（数小时到数天），吞噬病原体后死亡 | 寿命长（数月到数年） |
| 响应速度 | 最先到达感染部位的吞噬细胞 | 在中性粒细胞之后到达 |
| 核心功能 | 快速杀死入侵病原体 | 杀死病原体，并作为抗原呈递细胞 |

**例题:** 一名学生观察到一个体积大、寿命长、有核的吞噬细胞永久定居于肺部结缔组织。识别该细胞，并解释为什么它不是中性粒细胞。

1. 首先，回忆中性粒细胞的区别特征：它们体积小，在血液中循环，仅在活动性感染期间暂时进入组织。它们在完成一次吞噬后就会死亡，既不是长寿命也不是定居组织的细胞。
2. 巨噬细胞是体积大、永久定居于结缔组织和器官的长寿命吞噬细胞，有一个大细胞核。
3. 观察到的细胞是巨噬细胞。它不可能是中性粒细胞，因为中性粒细胞仅在感染期间暂时出现在组织中，不是结缔组织的长期定居细胞。

## 吞噬作用的过程

当病原体突破物理屏障进入人体组织后，一系列固定顺序的事件会导致它们被吞噬细胞吞噬并消灭。

**调理作用** — 病原体被调理素分子包被，以增强吞噬细胞对病原体的识别和结合能力的过程

*例:* 抗体和补体蛋白是人体内最常见的调理素。

1. **趋化作用**：吞噬细胞被来自病原体或受损宿主细胞的化学信号吸引到感染部位。
2. **识别与粘附**：吞噬细胞结合病原体膜上的表面标记或调理素。
3. **吞噬**：吞噬细胞膜在病原体周围内陷，将病原体吞噬进入一个称为吞噬体的囊泡中。
4. **融合**：含有消化酶的溶酶体与吞噬体融合，形成吞噬溶酶体。
5. **消化**：水解酶将病原体分解为无害的小片段。
6. **胞吐/抗原呈递**：废物通过胞吐排出；抗原片段可被展示在细胞表面，用于启动特异性免疫。

**例题:** 解释为什么结核（TB）杆菌并不总能被吞噬作用消化。

1. 标准吞噬作用过程一开始是正常进行的：趋化作用将巨噬细胞吸引到结核杆菌处，细菌被调理素包被、识别，然后被吞噬进入吞噬体。
2. 正常情况下，溶酶体与吞噬体融合形成吞噬溶酶体，消化酶会分解细菌。
3. 结核杆菌有一层厚的蜡质细胞壁，可阻止溶酶体与吞噬体融合。这使得细菌可以在吞噬细胞内存活和复制，因此永远不会被消化。

> **考试提示:** CIE 阅卷官始终要求步骤顺序正确。绝对不要混淆吞噬体和吞噬溶酶体这两个术语。

## 吞噬作用在免疫中的作用

吞噬作用是连接先天非特异性免疫系统和适应性特异性免疫应答的桥梁。这种双重作用经常在CIE的结构化试题中考察。

**抗原呈递** — 吞噬细胞将消化病原体后得到的抗原片段展示在细胞表面，以激活T淋巴细胞、启动特异性免疫应答的过程

**概念自测**

测试你对吞噬作用功能的理解：

1. 以下哪一项是吞噬作用在特异性免疫中的功能？

   - A. 非特异性地吞噬所有非自身病原体
   - B. 呈递抗原以激活淋巴细胞
   - C. 产生针对特定病原体的抗体
   - D. 直接杀死被病毒感染的宿主细胞

   *解析:* 选项A描述的是吞噬作用的非特异性功能，不是其在特异性免疫中的功能。正确：吞噬细胞的抗原呈递激活T淋巴细胞，触发适应性特异性免疫应答。

**例题:** 解释为什么吞噬作用被描述为非特异性应答，却是特异性免疫所必需的。

1. 吞噬作用是非特异性的，因为吞噬细胞识别任何病原体上的通用非自身标记，无论其特异性抗原是什么，都会吞噬任何异物，不需要预先接触过病原体。
2. 吞噬作用是特异性免疫所必需的，因为巨噬细胞消化病原体后，会将病原体的特异性抗原片段展示在细胞表面（即抗原呈递）。
3. 这种抗原呈递激活识别该抗原的特异性辅助T细胞，进而激活B细胞和细胞毒性T细胞，触发特异性免疫应答。没有这一步就无法启动特异性免疫应答。

## 常见错误

- **错误做法:** 将溶酶体融合后的囊泡称为吞噬体
  - 原因: 阅卷官会惩罚混淆吞噬体和吞噬溶酶体术语的错误，这两个术语是明确考察的内容
  - 正确做法: 将吞噬后初始形成的囊泡称为吞噬体，溶酶体融合后的融合囊泡称为吞噬溶酶体
- **错误做法:** 声称所有吞噬细胞都能向淋巴细胞呈递抗原
  - 原因: 只有长寿命吞噬细胞可作为抗原呈递细胞，中性粒细胞不能
  - 正确做法: 明确说明巨噬细胞（和树突状细胞）是抗原呈递细胞，中性粒细胞吞噬病原体后会死亡
- **错误做法:** 声称吞噬作用只属于非特异性免疫
  - 原因: CIE 经常考察吞噬作用和特异性免疫的联系，遗漏这点会丢失全部分数
  - 正确做法: 始终要提到吞噬作用通过抗原呈递连接先天非特异性免疫和适应性特异性免疫
- **错误做法:** 将吞噬作用的步骤顺序起点定为识别
  - 原因: 吞噬细胞必须先被吸引到感染部位，才能结合病原体
  - 正确做法: 步骤顺序从趋化作用开始，然后是识别、吞噬、融合、消化，最后是胞吐/抗原呈递
- **错误做法:** 声称吞噬细胞只吞噬病原体
  - 原因: 这忽略了吞噬细胞的清理功能，该功能有时会在考题中考察
  - 正确做法: 记住吞噬细胞还会吞噬死亡宿主细胞、细胞碎片和癌细胞这类异常细胞

## 速查表

| 核心术语 | 定义 | 考试核心考点 |
| --- | --- | --- |
| 中性粒细胞 | 短寿命吞噬细胞 | 最先到达感染部位，吞噬后死亡 |
| 巨噬细胞 | 长寿命组织定居吞噬细胞 | 充当抗原呈递细胞 |
| 趋化作用 | 向感染部位移动 | 吞噬作用的第一步 |
| 调理作用 | 用调理素包被病原体 | 增强吞噬细胞结合能力 |
| 吞噬体 | 包裹吞噬病原体的囊泡 | 溶酶体融合之前 |
| 吞噬溶酶体 | 吞噬体+溶酶体融合产物 | 病原体消化的场所 |
| 抗原呈递 | 将抗原展示在细胞表面 | 连接到特异性免疫 |

## 下一步

吞噬作用是病原体突破人体物理屏障后的第一个细胞免疫应答。它是你之前学习的先天非特异性免疫和涉及B、T淋巴细胞的适应性特异性免疫之间的关键桥梁。理解吞噬作用和抗原呈递对于学习克隆选择如何工作、抗体如何产生、以及长期免疫力如何发展至关重要。所有这些概念都会定期在 CIE 9700 的试卷1选择题和试卷2/4结构化试题中考察。

- [B淋巴细胞与体液免疫](https://www.owlsprep.com/zh/study/cie-9700-u11-b-lymphocytes-and-humoral-immunity/)
- [T淋巴细胞与细胞介导免疫](https://www.owlsprep.com/zh/study/cie-9700-u11-t-lymphocytes-and-cell-mediated/)
- [免疫记忆与疫苗接种](https://www.owlsprep.com/zh/study/cie-9700-u11-immune-memory-and-vaccination/)

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