白细胞(leukocyte,white blood cell),为无色、有核的细胞,在血液中一般呈球形。形态上可分为中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞、
淋巴细胞、
单核细胞五种类型。中性粒细胞、
嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞因胞质中含有嗜色颗粒,总称为粒细胞。
白细胞起源于
骨髓中的造血干细胞,分化为多能
干细胞,发育成各类细胞的定向
祖细胞、可识别的
前体细胞以及成熟的各种粒细胞、单核细胞和淋巴细胞。各类白细胞均参与机体的防御功能。白细胞所具有的变形、游走、趋化、吞噬和分泌等特性,是执行防御功能的生理基础。
正常成年人血液中白细胞数为(4.0~10.0)×109/L,新生儿(15~20)×109/L,6个月至2岁(11~12)×109/L。其中中性粒细胞占50%~70%,
嗜酸性粒细胞占0.5%~5%,嗜碱性粒细胞占0%~1%,
淋巴细胞占20%~40%,
单核细胞占3%~8%。白细胞总数的增多或减少主要受中性粒细胞数量的影响,淋巴细胞数量上的较大改变会引起白细胞总数的变化,之外的其他白细胞一般不会引起白细胞总数大的变化,白细胞数量男女无明显差异。
生成与调节
白细胞起源于骨髓中的造血干细胞,分化为多能干细胞,发育成各类细胞的定向祖细胞、可识别的前体细胞以及成熟的各种粒细胞、单核细胞和淋巴细胞。
各种白细胞的寿命相差较大。一般来说,中性粒细胞在
血液循环中停留6~8小时。嗜酸性粒细胞停留6小时。嗜碱性粒细胞在血液中也停留几个小时,之后游出血管壁进入组织。单核
细胞进人组织转变为巨嘴细胞,其寿命从数月至数年不等。各种淋巴细胞的寿命各不相同,大淋巴细胞寿命数天到60天不等;T淋巴细胞的寿命较长,可生存100天以上;B淋巴细胞寿命较短,一般只能生存3~4天。
刺激白细胞生长发育、分化增殖的造血调节因子是由
淋巴细胞、
单核细胞、成纤维细胞和内皮细胞合成和分泌的。由于有些造血调节因子在体外可刺激造血细胞生成集落,故又称
集落刺激因子(
菌落 stimulating factor,CSF)促进白细胞生成的CSF有粒-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)、粒系集落刺激因子(G-CSF)、巨噬系集落刺激因子(M-CSF)以及多系集落刺激因子(IL-3)等。另外,还发现一类抑制白细胞生成的抑制因子,如
乳铁蛋白和转化
生长因子β等。
形态结构
有粒白细胞
中性粒细胞、
嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞因其胞浆中含有嗜色颗粒,又总称为粒细胞。
中性粒细胞
中性粒细胞胞体呈圆形,直径10~13μm。胞核呈分叶状,又称多形核白细胞。胞核为深紫红色,
染色质压缩紧密成块状。胞质含较多细小、均匀的淡粉色中性颗粒。
嗜酸性粒细胞
嗜酸性粒细胞胞体呈圆形,直径13~15μm,胞核为深紫色,多为两叶,呈眼镜状。胞质内充满粗大、均匀、整齐、紧密排列的橙红色或橘黄色嗜酸性颗粒。
嗜碱性粒细胞
嗜碱性粒细胞呈圆形,胞体直径10~12μm,胞核一般为2~3叶,因被颗粒遮盖使分叶形状模糊不清。胞质内有少量排列不规则、粗大但大小不均的黑蓝色嗜碱性颗粒,常覆盖于核面上。
无粒白细胞
无粒白细胞则有
单核细胞和
淋巴细胞两种,但均含细小的嗜天青颗粒。
单核细胞
单核细胞胞体大,呈圆形或不规则形,直径14~20μm,
细胞核大,常折叠扭曲,呈肾形、马蹄形等不规则形,胞核为淡紫红色,染色质细致、疏松如网状。胞质内含较多的细小、灰尘样的紫红色颗粒。
淋巴细胞
淋巴细胞根据大小可分为大淋巴细胞与小淋巴细胞,大淋巴
细胞占10%,直径10~15μm;小淋巴细胞占90%,直径6~10μm。胞核均呈圆形或椭圆形,偶见凹陷,为深紫色,染色质聚集成块状。大淋巴细胞的胞质丰富,呈蔚蓝色;小淋巴细胞胞质很少,甚至几乎不见,呈深蓝色。胞体呈圆形或椭圆形。
生理功能
各类白细胞均参与机体的防御功能。白细胞具有的变形、游走、趋化、吞噬和分泌等特性,是执行防御功能的生理基础。白细胞主要通过两种方式抵御外源性病原生物的入侵:通过
吞噬作用清除入侵的细菌和病毒;通过形成抗体和致敏
淋巴细胞来破坏或灭活入侵的病原体。
中性粒细胞
中性粒细胞的变形、游走能力和吞噬活性均较强,是血液中主要的吞噬细胞。当细菌入侵时,中性粒细胞自
毛细血管渗出而被吸引到炎症区域吞噬细菌。还可以吞噬和清除衰老的红细胞和
抗原抗体复合物等。
嗜酸性粒细胞
嗜酸性粒细胞主要通过释放多种介质发挥其功能,主要作用一是限制嗜碱性粒
细胞和肥大细胞在Ⅰ型超敏反应中的作用。二是参与对蠕虫的免疫反应。当机体发生过敏反应和寄生虫感染时,常伴有嗜酸性粒细胞增多。
嗜碱性粒细胞
嗜碱性粒细胞是参与变态反应的重要效应细胞。当其被活化时,不仅能释放颗粒中的介质,还可合成释放白三烯(过敏性慢反应物质)和IL-4(白细胞介素-4)等细胞因子。
单核细胞
从骨髓进入血液的单核细胞是尚未成熟的细胞。单核细胞在血液中停留10~20小时后迁移至组织中,继续发育成巨噬细胞。巨噬细胞可吞噬更多的细菌、更大的细菌和颗粒,对于某些细胞内的细菌、真菌和原虫杀伤极为关键。
淋巴细胞
淋巴细胞在免疫应答反应过程中起核心作用。根据细胞生长发育的过程、细胞表面标志和功能的不同,可将淋巴细胞分成T淋巴细胞、B淋巴细胞和自然杀伤细胞(NK)三大类。T细胞主要与细胞免疫有关,B细胞主要与
体液免疫有关,NK细胞能够直接杀伤被病毒感染的自身细胞或者肿瘤细胞,是机体固有免疫的重要执行者。
参考值
成人(4~10)x109/L;新生儿(15~20)x109/L;6个月至2岁(11~12)x109/L。
相关疾病
中性粒细胞
中性粒细胞增多(neutrophilia)
中性粒细胞增多常引起白细胞总数增多。在生理情况下,外周血白细胞及中性粒细胞一天内存在着波动,下午较早晨为高。
妊娠后期及分娩时、剧烈运动或劳动后、饱餐或淋浴后、高温或严寒等均可使其暂时性升高。病理性增多见于:
严重外伤、较大手术后、大面积烧伤、急性心肌梗死及严重的血管内
溶血性贫血后12~36小时,白细胞总数及中性粒细胞可增多。
在急性大出血后1~2小时内,白细胞及中性粒细胞会明显增多,特别是内出血时,白细胞可高达20×109/L 。
代谢紊乱所致的代谢性中毒,如
糖尿病酮症酸中毒、
尿毒症和妊娠中毒症;急性
化学物中毒,如急性铅、汞中毒及
镇静催眠药中毒等;生物毒素如蛇毒、昆虫毒等白细胞及中性粒细胞均可增多。
大多数
白血病类型外周血中白细胞数量呈不同程度的增多,可达数万甚至数十万。
慢性髓系白血病的外周血成熟中性粒细胞会增多,实为病理性中性粒细胞。
真性红细胞增多症、
原发性血小板增多症和
骨髓纤维化等
慢性骨髓增生病均可有中性粒细胞增多。各类恶性肿瘤,特别是
消化道恶性肿瘤,如
肝癌、
胃癌等可引起中性粒细胞增多,导致白细胞
计数增高。
中性粒细胞减少(neutropenia)
白细胞总数低于4.0×109/L称
白细胞减少症(leukopenia)。当中性粒细胞
绝对值低于1.5×109/L,称为粒细胞减少症,低于0.5×109/L时称为粒细胞缺乏症。引起中性粒细胞减少的原因有:
特别是格兰阴性杆菌感染,如
伤寒、
副伤寒杆菌感染时,白细胞总数与中性粒细胞均减少。某些病毒感染性疾病,如流感、
病毒性肝炎、
水痘、
风疹、
巨细胞病毒感染症时,白细胞也常减低。某些
原虫感染,如
疟疾、
黑热病时白细胞也可减少。
再生不良性贫血、部分
巨幼细胞性贫血、严重
缺铁性贫血、
阵发性夜间血红素尿症、噬血细胞综合征、骨髓转移癌等,中性
粒细胞减少症(
白细胞减少症)同时常伴血小板及红细胞减少。
X线、
γ射线、放射性
核素等物理因素,化学物质如苯、铅、汞等,以及化学药物如
氯霉素、磺胺类药、抗肿瘤药、抗
糖尿病及抗
甲状腺药物等均可引起白细胞及中性粒细胞减少。
各种原因引起的脾脏肿大及其功能亢进,如门静脉肝硬化、部分
淋巴瘤、嗜血细胞综合征、Gaucher病、Niemann-Pick病常见中性粒细胞及白细胞减少。
如
红斑狼疮等,产生
自身抗体导致中性粒细胞及
白细胞减少症。
中性粒细胞的核象变化
病理情况下,中性粒细胞核象可发生变化,出现中性粒细胞核左移或核右移现象。
外周血的非分叶核中性粒细胞(包括中性杆状核粒细胞、晚幼粒、中幼粒,甚至早幼粒细胞等)的百分率增高(超过5%)时,称为核左移。常见于细菌性感染,特别是急性化脓性感染、急性失血、急性中毒及急性溶血反应等。粒
细胞白血病可出现病理性中性粒细胞核左移现象。细菌性感染相关的粒细胞
白血病样反应,可出现极度核左移现象。
外周血中性粒细胞的细胞核出现5叶或更多分叶,其百分率超过3%时,称为核右移。主要见于
巨幼细胞性贫血及造血功能衰退,也可见于应用抗代谢药物,如阿糖胞苦或6-硫基
嘌呤等。在炎症的恢复期,可出现一过性中性粒细胞核右移。如在疾病进展期突然出现中性粒细胞核右移的现象,则提示预后不良。
中性粒细胞形态异常
在严重传染性疾病(如
猩红热)、各种化脓性感染、
败血症、恶性肿瘤、中毒及大面积烧伤等病理情况下,中性粒细胞可发生中毒性和退行性变化。
细胞胞体较大,直径达16~25um,核分叶过多,常超过5叶以上,甚至在10叶以上,核
染色质疏松。多见于
巨幼细胞性贫血或应用抗代谢药物治疗后。
家族中性粒细胞异常为
常染色体显性遗传性疾病,表现为先天性中性粒细胞核分叶障碍,出现核分叶异常和畸形,如肾形、哑铃形、
夹鼻眼镜形、花生形等。
嗜酸性粒细胞
嗜酸性粒细胞增多(consinophilia)
支气管哮喘、药物过敏、
荨麻疹、
食物过敏、
血管性水肿、
血清病等可增多,外周血嗜酸性粒细胞可达10%以上。
血吸虫病、
蛔虫病、
钩虫病等可增多,外周血嗜酸性粒细胞常达10%或更多。某些寄生虫感染病人嗜酸性粒细胞明显增多,导致白细胞总数高达数万,90%以上为嗜酸性粒细胞,为嗜酸性粒细胞型
白血病样反应。
如
湿疹、
红皮病、
天疱疮、
银屑病等可见外周血嗜酸性粒细胞轻、中度增高。
如
慢性髓系白血病、慢性嗜酸性粒细胞
白血病非特指型、高嗜酸性粒细胞综合征、嗜酸性粒细胞肉芽肿等,外周血嗜酸性粒细胞可有不同程度增高,有的可伴幼稚嗜酸性粒细胞增多。
某些上皮系肿瘤如
肺癌、部分
淋巴瘤和
骨髓瘤病例可引起嗜酸性粒细胞增高。
急性传染病时,嗜酸性粒细胞大多减少,但
猩红热时可引起嗜酸性粒细胞增多。
风湿性疾病、脑腺垂体功能减低症、
肾上腺皮质功能减低症、过敏性间质性肾炎等也常伴有嗜酸性粒细胞增多。
嗜酸性粒细胞减少(cosinopenia)
常见于
伤寒、
副伤寒初期,大手术、烧伤等应激状态,或长期应用
肾上腺皮质激素后,其临床意义不大。
嗜碱性粒细胞
嗜碱性粒细胞增多(basophilia)
过敏性结肠炎、药物、食物、吸入物超敏反应、红斑及类风湿关节炎等嗜碱性粒细胞增多。
慢性髓系白血病、嗜碱性粒细胞
白血病、
骨髓纤维化等均可见嗜碱性粒细胞增多。
特别是转移癌时嗜碱性粒细胞增多,其机制不清楚。
如
糖尿病、传染病如
水痘、流感、天花、
结核病等,均可见嗜碱性粒细胞增多。
嗜碱性粒细胞减少(basophilopenia)
无临床意义。
淋巴细胞
淋巴细胞增多(lymphocytosis)
儿童期淋巴细胞较高,婴儿出生时淋巴细胞约占35%,4~6天后淋巴细胞可达50%,与粒细胞比例大致相等,直至4~6岁,此为儿童期的淋巴细胞生理性增多。4~6岁后淋巴细胞比例逐渐减低,粒细胞比例增加,逐渐达正常成人水平。病理性淋巴细胞增多见于:
主要为病毒感染,如
麻疹、
风疹、水痘、
流行性腮腺炎、
传染性单核细胞增多症、
传染性淋巴细胞增多症、
病毒性肝炎、流行性出血热,以及柯萨奇(Coxsackie)病毒、
腺病毒科、
巨细胞病毒等感染,也可见于
百日咳杆菌、
结核分枝杆菌、布鲁菌、梅毒螺旋体、弓形体等的感染。
包括成熟淋巴细胞的白血病和部分
淋巴瘤,后者在
病程中会浸润骨髓和外周血。
急性传染病的恢复期。
见于移植物抗
宿主反应(GVHR)或移植物抗宿主病(GVHD)。
再生不良性贫血、粒细胞减少症和粒细胞缺乏症时中性粒细胞减少,淋巴细胞比例相对增高,但淋巴细胞的
绝对值并不增高。
淋巴细胞减少(lymphocytopenia)
淋巴细胞减少主要见于应用
肾上腺皮质激素、
烷化剂、抗淋巴细胞球蛋白等的治疗以及
放射线损伤、T淋巴细胞免疫缺陷病、丙种球蛋白缺乏症(B
淋巴细胞免疫缺陷)等。
反应性淋巴细胞(异型淋巴细胞)
反应性淋巴细胞增多可见于:①感染性疾病。引起淋巴细胞增多的病毒性疾病均可出现反应性淋巴细胞,尤其是EB病毒感染引起的
传染性单核细胞增多症和流行性出血热等疾病,可高达10%以上。疾病恢复后反应性淋巴
细胞仍可在外周血中持续数周、数月才逐渐消失。也可见于某些细菌性感染、螺旋体病、
立克次体病或原虫感染(如
疟疾)等疾病。②药物过敏。③
输血、
血液透析或体外循环术后,可能与
巨细胞病毒感染症有关。④其他疾病如免疫性疾病、粒细胞缺乏症、
放射治疗等也可出现反应性淋巴细胞。
单核细胞
单核细胞增多(monocytosis)
婴幼儿及儿童单核细胞可略多,属生理性。病理性增多见于:
如
感染性心内膜炎、疟疾、
黑热病、急性感染的恢复期、活动性
肺结核等,单核细胞明显增多。
如
急性单核细胞白血病、粒细胞缺乏症恢复期、
骨髓增生异常综合征、慢性粒单细胞白血病等可见单核细胞增多。
单核细胞减少(monocytopenia)
一般情况下无临床意义,毛发状细胞白血病时单核细胞减少。