Macrophage Phagocytosis 巨噬细胞吞噬作用 / Phagocytic Podosomes 吞噬足

  • Phagocytosis_1
  • Phagocytosis_2
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  • Phagocytic_Podosomes_3

一、吞噬全过程各结构(结合图1 and 图2)

主要步骤与结构:

    1. 病原体 (Pathogen) 外来微生物(如细菌、真菌等),被巨噬细胞识别为异物。
    1. 吞噬体 (Phagosome) 巨噬细胞膜包裹病原体后形成的膜性囊泡,第一步内化包裹结构。
    1. 溶酶体 (Lysosome) 含有多种消化酶的小囊泡,它将与吞噬体融合、提供降解活性。
    1. 废料 (Debris/Waste) 病原体被消化酶分解后的残留小分子或碎片。
    1. 细胞质 (Cytoplasm) 包围所有细胞器的液体基质,物质交换和生化反应环境。
    1. 细胞膜 (Plasma membrane) 细胞与外界的物理边界,吞噬和胞吐均由膜改建完成。

过程核心注释(a-b-c,各配合原文步骤):

  • a. 吞噬作用,摄取病原体并形成吞噬体 (Phagocytosis—engulfing the pathogen and forming a phagosome)
  • b. 溶酶体与吞噬体融合形成吞解体,内含酶消化病原体 (Fusion of lysosome with phagosome into a phagolysosome; enzymatic digestion of pathogen)
  • c. 分解废料随胞吐排出,部分可被细胞“同化”或利用 (Debris either excreted by exocytosis or assimilated by the cell; the latter not shown in the diagram)

图例补充(英语原图元素):

  • bacterium (细菌): 被巨噬细胞识别的病原体种类
  • receptors (受体): 细胞膜上用于识别并绑定异物的蛋白复合物
  • phagocytosis (吞噬作用): 整个异物摄取过程
  • phagosome (吞噬体): 包含吞噬物的囊泡
  • lysosome (溶酶体): 消化酶小泡
  • phagolysosomes (吞解体/吞噬溶酶体): 吞噬体和溶酶体融合体,内含降解酶和分解产物
  • soluble debris (可溶性废料)
  • exocytosis (胞吐作用)

二、拓展科普:什么是“吞噬足” (Phagocytic Podosomes)?

  • 吞噬足是一类由F-肌动蛋白富集形成的细胞骨架微结构,分布在巨噬细胞膜下,呈点状、圆盘状或“玫瑰环”样。
  • 它们既能充当“黏附脚”,帮细胞牢固吸附在底物或病原体表面,也能作为信号转导和力学支撑结构,调动膜及骨架去包围和内化异物。
  • 吞噬足特异于其富含蛋白、贴附底物、能动态重塑(寿命一般为几分钟)。在“受挫吞噬”或分解大目标(如生物膜)时,巨噬细胞会在被吞噬物下形成多个协同的吞噬足,用于支撑和辅助胞吞。

英文文献与图片例子

  • 形态特征:“Phagocytic podosomes display an hourglass actin-rich core (∼300–600 nm tall, ∼0.3 μm radius) with a ring of integrins and adaptor proteins at their base. They form clusters or rosettes underneath phagocytic cups.”12
  • 高分辨率图像例子nature.com podosome iPALM image

总结

  • 巨噬细胞通过膜受体识别病原体,协同吞噬足精准牢固地粘附和形成包裹,内化形成吞噬体(phagosome)。
  • 吞噬体与溶酶体融合,彻底消灭病原体,残余通过胞吐排出。
  • 吞噬足(phagocytic podosomes)则为高效识别、包埋、力学支撑及信号整合的关键支架,常见于一线免疫应答与复杂吞噬行为中。

参考:

  • Actin nano-architecture of phagocytic podosomes — Nature Structural \& Molecular Biology, 2022.21
  • “吞噬体 – 维基百科”, “病原体 – 维基百科” 345678910111213141516171819

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