生物科普:努力的紅細胞,像極了認真工作的你......
發布時間:2022-01-10
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提起紅細胞,讀者朋友們(men) 肯定會(hui) 立馬想到氧氣運輸。

是的,我們(men) 體(ti) 內(nei) 眾(zhong) 多的紅細胞為(wei) 我們(men) 建立起了輸送氧氣的生命通道。但是,數量眾(zhong) 多的紅細胞在體(ti) 內(nei) 難道就隻參與(yu) 呼吸功能,為(wei) 機體(ti) 輸送氧氣嗎?

事實證明不是的,除了氧氣運輸,科學家對紅細胞的進一步研究發現紅細胞還參與(yu) 機體(ti) 的免疫調控。(有沒有很驚訝?畢竟大家在高中階段學習(xi) 的免疫調控中並沒有紅細胞參與(yu) 呀)

體(ti) 內(nei) 數量龐大的紅細胞為(wei) 我們(men) 的生命活動各個(ge) 方麵都貢獻力量,接下來,就讓我們(men) 更加詳細地了解一下這些小功臣們(men) 吧!


用命運輸氧氣的紅細胞

流經我們(men) 全身的血液裏包含著血漿和血細胞,其中數量最多的血細胞就是我們(men) 的紅細胞了。

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圖片來源search.creativecommons.org

我們(men) 形容紅細胞的形態時,通常用中間凹陷的圓餅狀來形容(相信大家已經很熟悉它的形態了,畢竟高中生物沒少接觸它……),這是它為(wei) 了運輸氧氣,舍棄了細胞核和眾(zhong) 多細胞器的結果,正是這種形態,讓紅細胞內(nei) 有位置安置血紅蛋白,最大限度地結合氧氣,但也正是因為(wei) 舍棄了細胞核,紅細胞的平均壽命隻有短短120天左右,可以說紅細胞是用命來運輸氧氣的!

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圖片來源hippopx

紅細胞為(wei) 什麽(me) 可以運輸氧氣呢?因為(wei) 有血紅蛋白!

機體(ti) 通過呼吸作用得到的氧首先溶解於(yu) 肺泡表麵活性物質的脂質中,然後通過肺泡壁和肺泡周圍的毛細血管壁溶解在血液的血漿中。血漿中的氧通過自由擴散進入紅細胞後與(yu) 紅細胞內(nei) 的血紅蛋白結合,形成氧合血紅蛋白,並通過體(ti) 循環運輸到全身各處。

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血紅蛋白,圖片來源search.creativecommons.org

氧分壓高的血液流經組織間的毛細血管時,血液中的氧迅速與(yu) 血紅蛋白分開,通過毛細血管壁擴散到組織細胞中被利用。

這就是大眾(zhong) 所知曉的紅細胞運輸氧氣的過程。伴隨著科學家針對紅細胞所開展的大量工作,紅細胞的另一功能也被人們(men) 發現,那就是參與(yu) 機體(ti) 免疫。


犧牲自己預警的紅細胞

早在1930年,科學家杜克就發現了錐蟲在抗血清等存在時可以粘附到人類紅細胞上,且不同人的紅細胞對錐蟲的粘附能力有所不同。

1953年時,納爾遜發現人類紅細胞能與(yu) 特異調理過的梅毒螺旋體(ti) 及肺炎雙球菌結合。據此推測紅細胞膜上有免疫粘附的受體(ti) ,能促進白細胞的吞噬作用(相信大家都知道白細胞在機體(ti) 免疫中的作用,尤其是吞噬細胞……),簡單來說,此時的科學家們(men) 就已經將紅細胞與(yu) 機體(ti) 的免疫調節聯係到一起了。

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圖片來源pexels

在這樣的推測下,不同國家的多位科學家就紅細胞在機體(ti) 免疫中的作用進行了研究。

最新的研究發現紅細胞可以結合DNA片段,進而在機體(ti) 的免疫調節中扮演重要角色。該研究報道於(yu) 今年10月20日發表在重量級期刊《科學-轉化醫學》上。

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圖片來源PubMed

以往的科學家發現紅細胞也能參與(yu) 機體(ti) 的免疫調節,但其具體(ti) 參與(yu) 的調節機製並不清楚。

在最新發表的這項研究中,科學家們(men) 獲得了敗血症患者和新型冠狀病毒肺炎患者的紅細胞,發現在這些患者的紅細胞表麵有一種叫做TLR9(Toll-like receptor,橋梁樣受體(ti) )的蛋白質,此蛋白質可以與(yu) 遊離的富含CG的DNA片段結合,而這些DNA一般來自細菌、瘧原蟲、或者其它被損傷(shang) 的細胞所釋放出來的線粒體(ti) DNA。

患者被細菌、病毒感染時,細菌的DNA或者被損傷(shang) 細胞釋放出來的線粒體(ti) DNA片段與(yu) 紅細胞表麵TLR9結合,導致紅細胞的形態發生改變。(由原來中間凹陷的圓餅狀變成有多個(ge) 鼓起的小包的煎蛋……)

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紅細胞形態的變化,圖片來源《科學-轉化醫學》

紅細胞的形態發生改變促使TLR9與(yu) 更多的DNA片段結合,最終使紅細胞變得麵目全非,像一個(ge) 滿身膿包的小球。正是這異常的模樣引起了機體(ti) 的警覺,引發免疫應答。

吞噬細胞呼嘯而來,清除病原體(ti) 的同時,也將這些結合了DNA片段的紅細胞清除掉,紅細胞可謂是以自殺的方式在守護著機體(ti) 了!

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吞噬細胞,圖片來源search.creativecommons.org

當然,紅細胞被清除也就意味著體(ti) 內(nei) 能正常工作的紅細胞數量大大減少,這也就解釋了為(wei) 什麽(me) 在重症監護室的重症患者常常會(hui) 出現貧血的症狀了。

認識了紅細胞的這一重要功能,我們(men) 也許可以進一步研究對抗急性炎症性貧血的方法,或者通過紅細胞所提供的的線索尋找病因。

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圖片來源《科學-轉化醫學》

怎麽(me) 樣,體(ti) 內(nei) 辛勤工作的紅細胞,你愛了嗎?是不是像極了努力的你?

END

審核專(zhuan) 家:武新勝,解放軍(jun) 第三七一醫院消化內(nei) 科副主任醫生。



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