AMs 在光學和電子顯微鏡下的外觀呈現(圖一),肺泡巨噬細胞的大小 可有 15~50 μm,若利用 Giemsa 染色法,可以看到灰色的細胞質內包含許 多藍黑色的顆粒及細胞質空泡,細胞核與細胞質的比例通常為 1:3,有的時 候細胞質可看見很多的空泡,以及經由過碘酸-Schiff 染色法可觀察到大量的 非特異性酯? , AMs 的胞器包含了完整的高基氏體和一些粒腺體 (Mann et al., 1971; Cohen et al., 1971) ,而內質網分布並不廣泛,大部分是粗糙型 內質網 (Harris et al., 1970) ,其他還包含了核糖體和肝糖顆粒存在 (Mann et al., 1971; Cohen et al., 1971)。 AMs 有一個很重要的特點就是擁有大量由細 胞膜所封包住的包含體,在人類的 AMs 包含體中發現有酸性磷酸? 的聚集 (Pratt et al., 1971),在兔子的 AMs 發生吞噬作用時,這些包含體都會轉變 成吞噬性小泡,所以,很顯然的,這些包含體就是初級的溶小體 (Stossel et al., 1972; Cohn et al., 1963) ,從掃描式電子顯微鏡下可看到 AMs 膜表面皺 襞特徵(圖一),當 AMs 附著到玻璃時,它的細胞膜會延展並生出板狀和 絲狀的偽足 (Quan et al., 1977)。
四、代謝特性
AMs 與其他的吞噬細胞比起來,有較高的呼吸速率,然而,在它進行吞 噬作用時,僅有少量的氧消耗增加情形 (Oren et al., 1963),曾經有人利用抑 制糖解作用或氧化代謝的抑制劑,來觀察這些吞噬細胞在厭氧的環境下,吞 噬外來顆粒的能力有無變化,發現這樣的厭氧環境對一般的 PMNs 及腹腔 巨噬細胞 (peritoneal macrophages; PMs) 的吞噬能力毫無影響 (Sbarra et al., 1959),卻會造成 AMs 的吞噬能力大大減低 (Cohen et al., 1971; Oren et al., 1963; Mason et al., 1973) ,因此,相對於其它吞噬細胞, AMs 在發生吞噬 作用時需要氧化及糖解的代謝。在酵素方面,相對於 PMs , AMs 含有較 高量的細胞色素氧化? ,而乳酸激? 和果糖磷酸激? 的含量卻很少,符合了 需氧性的能量代謝途徑 (Simon et al., 1977)。
五、抗微生物之機轉
(1) 捕捉微生物:
AMs 的細胞膜上有可與 IgG 抗體的 Fc 部位結合的接受器
(Reynolds et al., 1975),以及補體接受器 (Shurin et al., 1978),這些接受器對 於 AMs 在接觸和消化外來顆粒的功能上扮演很重要的角色 (Mantovani et al., 1972),若觀察兔子感染卡介菌 (Bacillus Calmette-Cuerin)之後的免疫反 應,其 AMs 細胞膜上的補體和 IgG 接受器的數量及親和力的都會上升
(Montarroso et al.,1978),這項改變反映出了 AMs 的『活化』可能與對於調 理過的微生物的吞噬能力增強有關。當 AMs 接觸到外來顆粒進而被活化 後,肌動蛋白 (actin) 牽動了微絲 (micro - filaments),再加上其他一些輔因 子的作用,導致了細胞質的收縮,這種收縮提供了形成偽足以及吸入外來顆 粒的力量 (Stossel et al., 1976)。
(2) 殺菌的機制:
AMs 在一般休息狀態時就會產生過氧化氫 (H2O2),在吞噬進行時則 會產生更多的過氧化氫 (Gee et al., 1970; Klebanoff et al., 1973), 產生 H2O2 的過程可能是由 NADPH 氧化? (NADPH oxidase) 的反應而來,而
NADPH 氧化? 則可以刺激經由戊醣磷酸代謝 (hexose monophosphate shunt) 途徑的呼吸和活化反應,在經由 NADPH 氧化? 到 H2O2 產生的過程中,
超氧離子 (superoxide anion; O2
-) 可以直接的殺菌, H2O2 最後可被觸?
(catalase) 轉換成水和氧 (圖二) (Rossi et al., 1973)。
(3) AMs 的分泌:
AMs 可以分泌一些細胞激素、群落刺激因子 (colony - stimulating activity)、這些由 AMs 分泌出來的物質可以誘導顆粒性白血球 (granulocyte) 和單核球幹細胞 (monocyte stem cell) 之複製 (Golde et al., 1972),這些細胞 激素還可誘導刺激骨髓中的顆粒性白血球和單核球遷移到肺臟中 (Glode et
al., 1974)。
(4) 抗原呈獻 (Antigen presenting):
在免疫反應中,輔助型 T 細胞 (helper T cell) 的活化需要蛋白質抗 原,而負責呈現出抗原給輔助型 T 細胞的就是單核球系統 (Unanue et al., 1984),當抗原經由巨噬細胞處理過後,巨噬細胞膜的表面就會一起呈現外 來抗原和自我抗原 (self- antigen) 給 T 細胞,供 T 細胞辨認並啟動下一步 免疫防禦 。
肆、肺炎克雷伯氏菌 (Klebsiella pneumoniae; K.p.)