Language
Country/Area
No result found
從古代到現代：如何解密吞噬作用，保護我們免受疾病？
吞噬作用（Phagocytosis）是細胞利用其細胞膜包裹大型顆粒的過程，這些顆粒通常直徑大於或等於0.5微米。當一個細胞吞噬某個顆粒後，它會形成一個內部空腔，稱為吞噬囊（phagosome）。這一過程是內吞作用（endocytosis）的一種類型，而進行吞噬作用的細胞則被稱為吞噬細胞（phagocyte）。在多細胞有機體的免疫系統中，吞噬作用是清除病原體和細胞碎片的主要機制之一。
吞噬作用並不僅限於免疫反應，某些原生生物也利用吞噬作用來獲取養分，這也被稱為攝食作用（phagotrophy）。
歷史背景
吞噬作用的歷史標誌著免疫學的科學建立，因為這個過程是發現並理解的第一個免疫反應機制。早在1849年，瑞士科學家阿爾伯特·冯·科利克（Albert von Kölliker）就首次記錄了細胞吞噬的過程，當時他描述了類似變形蟲的藻類——太陽藻（Actinophyrys sol）如何包圍和吞噬小型生物。隨後，德國動物學家恩斯特·哈克爾（Ernst Haeckel）也在1862年展示了海螺的血液細胞能夠吞噬印度墨水顆粒，這成為了免疫細胞吞噬作用的首次直接證據。
加拿大醫生威廉·奧斯勒（William Osler）在1876年也注意到了這一現象，而隨後，這一現象由俄國生物學家埃利·梅契尼科夫（Élie Metchnikoff）進一步研究和命名，引領了對吞噬細胞功能的廣泛研究。
在免疫系統中的角色
吞噬作用是先天免疫防禦的一個主要機制，作為對感染的初始反應之一，它也同時啟動適應性免疫反應。雖然大多數細胞都具有吞噬作用的能力，但某些細胞類型（被稱為“專業吞噬細胞”）則將其作為主要功能。這些專業吞噬細胞包括中性白血球、巨噬細胞、單核細胞、樹突狀細胞、破骨細胞及嗜酸性白血球。
中性白血球在血液循環中巡邏，並在感染發生時迅速遷移到組織中，對病原體展開直接的吞噬和殺滅行動。
中性白血球可通過Fcγ受體和補體受體來完成吞噬，並透過細胞內氫氧自由基的產生，進行強效的微生物殺滅。單核細胞和成熟的巨噬細胞則從血液循環中遷移到組織中，保持著一種長期的免疫屏障，它們不僅能進行吞噬，還能形成新的溶酶體來持續清除病原體。
吞噬作用的受體
吞噬作用的受體可以根據其識別的分子區分為兩大類：依賴於改性（opsonins）的受體和非改性受體。依賴改性的受體會識別與IgG抗體和補體結合的目標物，而非改性受體則包括lectin型受體和清道夫受體等。
在進行吞噬作用時，改性受體能夠激活細胞信號轉導，促進吞噬作用的進行。
吞噬囊的形成與消化
吞噬功能使細胞能夠保持活躍，吞噬後形成的吞噬囊將朝向細胞中心移動，並可能與溶酶體融合形成吞噬溶酶體，促進消化過程的進行。這一過程依賴於肌動蛋白-馬桶蛋白系統的作用，並涉及氧氣依賴和非氧氣依賴的消化機制。
吞噬過程中的化學物質，如氫氧化物，能透過氧化系統殺死入侵病原體。另一方面，氧氣獨立的消化則依賴於釋放包含各類酶的顆粒，這對於防止感染的擴散至關重要。
自噬與吞噬
在細胞凋亡（apoptosis）過程中，死亡細胞需要被巨噬細胞吞噬，這一過程稱為吞噬（effercocytosis）。這一過程的成功與否常與巨噬細胞吞噬功能的強弱相關。如果這一清除過程出現缺陷，則可能導致自體免疫相關的疾病。
在原生生物中的作用
許多原生生物利用吞噬作用作為獲取養分的方式。在某些情況下，如變形蟲，它們通過偽足包圍目標物進行吞噬。在人類中，腸道內的阿米巴原蟲也能夠吞噬紅血球，這點顯示了吞噬作用在生物體內的多樣化功能。
吞噬作用不僅僅是一種清除機制，它還支持生物體的養分攝取，這使其成為理解生物體免疫應答的關鍵一環。因此，我們是否能更進一步探索這一過程，以發掘提高免疫系統健康的新方法？
