巨噬細胞與樹突細胞形態學

2021-01-15 血液病整合診斷

巨噬細胞的形態與其活動狀態、功能狀態和所處的環境有關。在骨髓中,有兩種形態和功能不同的類型,即定居型巨噬細胞和遊走型巨噬細胞。定居型巨噬細胞對造血細胞起護衛和監視作用。遊走型巨噬細胞為細胞因子刺激或與病原微生物相遇時發揮防禦功能的細胞,多屬於病理狀態下的繼發性變化,細胞形態變化明顯(如胞體突起,胞質出現空泡、顆粒和被吞噬的血細胞)。也有一些被特指的異常巨噬細胞,如傷寒細胞、Gaucher細胞(GC)、Niemann-Pick細胞(NPC)、海藍組織細胞(SBH)、Langerhans 細胞(LC)。但是,這些特指的,除傷寒細胞外,與感染無關。下面介紹的

 

一、定居型巨噬細胞

骨髓基質巨噬細胞屬於定居型巨噬細胞(圖1和圖2)。骨髓液塗片中,可見細長伸突胞質,胞質中含有衰老的細胞和多少不一的細胞性或非細胞性碎屑,有時吞噬的為類似藍黑色大顆粒狀或小球狀物(圖1),NAP染色可以陽性,鐵染色常為陽性。胞核較小,以圓形居多,染色質常呈較鬆散的粗粒狀,可見核仁。在一些標本中,可見完整的由定居巨噬細胞監視的造血細胞島。



圖1 骨髓定居型巨噬細胞

a、b為胞質向周圍突起,可見吞噬異常或凋亡的細胞和細胞碎屑;c為巨噬細胞護衛的漿細胞島

 

 

圖2 骨髓定居型巨噬細胞

a為細胞免疫化學CD68標記染色;b為鐵染色陽性

 

 

二、空泡形成巨噬細胞

正常巨噬細胞胞質易見空泡形成,明顯增多時則見於嚴重的炎症反應,尤其是較重的感染性疾病,常為被激活後典型的巨噬細胞。這一巨噬細胞胞體大或巨大,還易見融合性大空泡和環細胞周邊空泡(圖3和圖4)。空泡內可見包含體樣成分,近細胞中心區可見細小紫紅色顆粒,也可見吞噬的血細胞(見吞噬血細胞異常巨噬細胞)。


圖3 空泡形成巨噬細胞

不同形態空泡形成巨噬細胞,多見於感染

 


                  圖4 空泡形成巨噬細胞

細小空泡和泡沫樣巨噬細胞多見於腫瘤性和免疫性疾病骨髓象

 

 

三、吞噬血細胞異常巨噬細胞

巨噬細胞增多常伴有噬血細胞現象,多見於淋巴瘤和癌症等腫瘤病人以及病原微生物感染時(圖5~9)。見於惡性腫瘤者,被認為是疾病伴隨的或病毒整合入宿主細胞後的繼發性形態學異常;見於感染者則為機體抵禦微生物的一種應激反應。

吞噬大量紅細胞或吞噬數個有核紅細胞、淋巴細胞和幼粒細胞者多見於惡性腫瘤,尤其是T細胞淋巴瘤骨髓浸潤時,與淋巴細胞釋放的TNF和IFN等細胞因子有關;而吞噬中性粒細胞或單核細胞、少量紅細胞、血小板,伴有顯著的空泡形成或胞質明顯分層和不同染色,以及胞質內中心區域含有紫紅色顆粒者,常為原發或繼發感染(如病毒、細菌和真菌)時的形態學特點。

吞噬異常巨噬細胞明顯大小不一,常呈不規則圓形,胞膜可呈裙邊狀,胞質豐富,染色反應不一,可同時或單獨吞噬多量紅細胞、血小板、粒細胞、有核紅細胞、淋巴細胞和單核細胞等造血細胞(圖5~9)。


圖5 異常巨噬細胞

a為2個巨噬細胞胞核高度偏位,吞噬血小板和幼粒細胞等;b為吞噬眾多血小板


圖6 異常巨噬細胞

a為為吞噬少量紅細胞,空泡環胞質周邊排列;b為吞噬眾多有核紅細胞


圖7 異常巨噬細胞

a為吞噬兩個中性粒細胞和一個漿細胞;b為吞噬多個單核細胞

 


圖8 異常巨噬細胞

a為吞噬眾多中性分葉核粒細胞;b為吞噬眾多紅細胞和1個粒細胞

 



圖9 異常巨噬細胞

a、b、c、d依次吞噬致敏的嗜酸性粒細胞,嗜鹼性粒細胞,幼粒細胞和淋巴細胞以及淋巴細胞

 

 

四、吞噬病原體巨噬細胞

被吞噬的常見病原體有組織胞漿菌、馬爾尼菲青黴菌、利杜氏小體(圖10~12)。對這些病原體感染,由於較為少見,加之缺乏足夠的認識,都容易造成誤診或漏檢。骨髓細胞學檢查中,對原因不明的發熱患者都需要仔細檢查。


圖10  吞噬組織胞漿菌巨噬細胞

                                     圖11  吞噬馬爾尼菲青黴菌巨噬細胞


      


圖12  吞噬利杜氏小體巨噬細胞

 

 

組織胞漿菌病是由組織胞漿菌引起的以侵犯單核巨噬系統或肺部為主的深部真菌病。組織胞漿菌菌體卵圓形或長圓形,一端深染、一端淺染,大小約2~5μm;胞核紫紅色或紫(黑)色,常偏位,核周有空暈(透亮狀),形似莢膜,有時易被誤認為利杜氏小體

;胞質淺藍色。被吞噬的菌體多位於胞質,也可以位於核上和游離於細胞外。

馬爾尼菲青黴菌也是條件致病菌(近年在AIDS中易見),侵入人體的可能通道是肺。侵入機體後可以在單核巨噬細胞中繁殖蔓延,造成全身多器官功能受損。被巨噬細胞吞噬的菌體多呈雙核並可見橫膈膜以及臘腸樣結構。在部分患者的血片(單核細胞和中性分葉核粒細胞)中,也可以檢出馬爾尼菲青黴菌。

利杜氏小體(利什曼原蟲)是通過白蛉傳播的慢性地方性傳染病——黑熱病的病原體。該病的臨床特點臨床特點是長期不規則發熱、貧血、消瘦、鼻出血、肝脾進行性腫大、全血細胞減少和血清球蛋白增加。由於患者皮膚可有色素沉著並有發熱,故名黑熱病。利杜氏小體蟲體小,圓形或卵圓形,大小2.9-5.7μm×1.8-4.0μm。經Wright染液染色後,細胞質呈淡藍或淡紅色,內有一個較大而明顯的圓形核(團塊狀),呈紅色或紫紅色;動基體(kinetoplast)細杆狀位於核旁(細小、杆狀、著色較深),染色佳時還可見到一根紅色絲狀物(內鞭毛),即在其前端有一顆粒狀的基體發出一條根絲體。胞體外也可以檢出單個和雙個的利杜氏小體。

 

 

 

五、特指的異常巨噬細胞

(一)傷寒細胞

傷寒細胞是與傷寒感染明顯相關並有一定形態特徵者,由浙江大學醫學院附屬第二醫院血液病研究室陳朝仕教授在上世紀70年代發現,於1981年率先在國內報告。

傷寒細胞也被描述為印戒樣組織細胞。傷寒細胞胞直徑約在20~50μm之間,細胞核呈類圓形、豆形或腎形、花生形,明顯偏位,染色質較單核細胞疏鬆;胞質豐富,呈裙邊樣或泡狀突起,常有許多空泡環胞膜存在,靠近胞核的中央部分胞質常顯厚實的內容物,如含有細小紫紅色顆粒(內突外擠狀)和吞噬的少量血小板及紅細胞,顆粒區著色(淺)紫紅色,胞質邊緣部分常被染成(淺)藍色(圖13、圖14)。類似形態的細胞也見於其他細菌感染,在意義評估時需要結合臨床和其他信息。


圖13 傷寒細胞

Aa為2個巨噬細胞(中間)和一個單核細胞,中下一個初現傷寒細胞形態;b為2個傷寒細胞,胞質有明顯的淺紅色顆粒鼓起狀和常環胞質周圍形成的空泡



          圖14 傷寒細胞

 

(二)Gaucher細胞(GC

GC是由於缺乏葡萄腦苷脂酶而引起葡萄腦苷脂沉積於脾、肝、骨髓等處的巨噬細胞,因巨噬細胞吞噬(紅)細胞後不能及時或完全消化(主要是紅細胞膜)葡萄腦苷脂,形成的變性形態(圖15)。GC大小20~100μm,外形為圓形、卵圓形及多邊不規則形;胞核較小,多為1個,少數2~4個,偏於一側,染色質粗糙似網狀,偶見核仁;胞質豐富,染色淺黃中帶紅或淡藍色,有明顯的波紋狀條索樣的原纖維結構,有時呈洋蔥皮樣或蜘蛛網樣;PAS和酸性磷酸酶(ACP)染色陽性。

骨髓切片內,GC數量不一,常呈局限性、間質性或彌散性片狀分布,胞質以豐富透明並有明顯線形條紋狀的弱嗜酸性為特點。GC超微結構可見巨噬細胞內含有地圖樣胞質小體,小體內含有許多特徵性小管結構。

骨髓中的巨噬細胞可吞噬細胞碎片或脂質代謝產物,形成類GC或不典型GC。尤其是在骨髓細胞周轉加速的病例中,如慢性粒細胞白血病(圖16~18)、急性白血病、地中海貧血、多發性骨髓瘤、霍奇金淋巴瘤、漿細胞樣淋巴瘤等。慢性粒細胞白血病可出現(不)典型GC(圖16~18)。

 


                 15 Gaucher細胞和類Gaucher細胞

a為Gaucher細胞,採自劉志潔主編.《臨床血液學及細胞學圖譜》;b為類Gaucher細胞,急性淋巴細胞白血病標本


16 慢性粒細胞白血病骨髓塗片類Gaucher細胞


17 慢性粒細胞白血病骨髓切片類Gaucher細胞

a為HE染色;b為PAS染色

 

(二)Niemann-Pick細胞(NPC

NPC為神經鞘磷脂酶活性的缺乏,導致神經鞘磷脂沉積於機體各器官的巨噬細胞中,因不能及時消化清除神經鞘磷脂而形成變性的NPC。該細胞大小20~80μm,外形圓形和不規則多邊(角)形;胞核較小,常為單個,圓或卵軸形,偏於細胞一側,染色質呈網狀;胞質豐富,染色淡藍色,胞質內充滿大小不一、透明的磷脂顆粒,似泡沫樣或蜂窩狀或桑椹狀(圖18);SBB染色陽性,POX、PAS和ACP染色陰性。骨髓切片內的NPC常呈單個分布,也可成簇狀排列於造血主質內,作過碘酸雪夫染色其胞質空泡壁陽性,而空泡中央陰性。CML等疾病可見類MPC或不典型NPC。


                                     18 Niemann-Pick細胞

a、b為多個大小不一的Niemann-Pick細胞;c、d為類Niemann-Pick細胞

 

(四)海藍組織細胞(SBH

SBC系巨噬細胞內糖磷脂代謝紊亂(缺乏代謝酶)而被吞噬的細胞(主要是紅細胞)不能被完全消化,引起神經鞘糖磷脂過度沉積所致,也見於兒童,有肝脾腫大,全血細胞減少,臨床呈慢性經過,類似GD。SBH大小20~60μm,有一偏位的較規則圓形胞核,與一般巨噬細胞胞核的特點相似,在胞質中含有海藍色或藍綠色顆粒,其顆粒可呈桑椹、石榴子樣,不規則排列(圖19);細胞化學特徵:油紅-O染色呈桔紅色,SBB與PAS染色呈強陽性,MPO、ACP染色陰性,鐵染色陰性。在電鏡下顯示類脂分子呈周狀板層結構或不同的脂質沉積。少見的SBH或不典型SBH見於較多的其他疾病,如特發性血小板減少性紫癜、CML、高脂蛋白血症、兒童慢性肉芽腫、鐮狀細胞性貧血、肝硬化、地中海貧血、PV、PCM和結締組織病等。

  

                            19 海藍組織細胞

                     a~d為海藍組織細胞;d、e為類海藍組織細胞

 

 

(五)Langerhans 細胞(LC

Langerhans 細胞(朗格漢斯細胞)即髓系單核細胞分化的樹突細胞(DC),一般指未成熟型。LC組織細胞增生症時,浸潤骨髓的Langerhans組織細胞胞質豐富,可見細小顆粒或空泡,可見樹枝狀突起,偶見吞噬血細胞現象;胞核圓形或卵圓形或不規則狀,易見胞核摺疊或切跡,是主要的形態特徵;非特異性酯酶和酸性磷酸酶陰性或弱陽性而不同於正常組織細胞(巨噬細胞)。浸潤皮損的LC細胞,呈局灶性或瀰漫性浸潤,Wright-Giemsa 染色胞質淺嗜鹼性,胞核不規則或鋸齒狀,似單核形態有扭折或縱溝的特點,核仁不明顯(圖20和圖21),常伴有不同數量的炎性細胞,尤其是嗜酸性粒細胞。

用蘇木精-伊紅染色,LC在光鏡下為單個核細胞,平均胞核直徑為12μm,胞質中等,胞核亦可呈分葉狀,可見1~3個嗜鹼性核仁,偶見組織細胞融合成多核巨細胞。超微結構觀察可見組織細胞內有特殊的細胞器——Birbeck顆粒,外觀呈板狀、長度190~360nm不等,但寬度較恆定(33nm),中央有紋狀體,有時末端囊狀擴張呈網球拍樣伸展突起,而非Langerhans 細胞組織細胞增生症的DC無此結構特徵;除了Birbeck顆粒外,胞質內可見豐富的線粒體和內質網,可見吞噬體,細胞邊緣有許多絲狀突起;細胞核常高度扭曲也是形態特徵之一。Langerhans 細胞組織細胞,較有診斷意義的細胞免疫表型有CD207、S-100及CDla陽性等。


20 Langerhans細胞

    a為皮膚印片,插圖為另患者的皮膚印片,多見核溝樣深切跡或摺疊的LC;b為骨髓塗片,箭頭指處為LC

                              
 


     21  Langerhans細胞

          超微結構,箭頭示特徵性的Birbeck顆粒,採自Greer JP,et al.《Wintrobe′shematology》           

 

 

六、樹突細胞

樹突細胞(DC)最顯著的形態學特徵是胞質呈樹枝狀突起或手指狀形狀,故又稱並指狀樹突細胞。除了髓系單核細胞分化外,還可來源於淋系細胞的分化。DC在體內廣泛分布,在外周血中約佔單個核細胞的0.1%~1%,在骨髓中百分比可能比外周血中高,由於尚缺乏簡便有效的鑑定方法,尚未引起形態學上的重視。DC的主要功能是捕獲、加工和遞呈抗原,激活T淋巴細胞。正常骨髓中偶見,重症感染和某些特殊病理的應激狀態,在骨髓塗片中易見。骨髓中DC胞體大,可見較為寬大多樹枝樣突起,一般無吞噬物,圖22為骨髓塗片中所見的樹突樣細胞。

 

           圖22 骨髓樹突(樣)細胞

a~c為感染骨髓象中所見的樹突(樣)細胞;d為CMML標本CD68標記染色陽性的樹突(樣)細胞

 

 

 


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