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粒细胞功能异常性疾病
概述

中性粒细胞功能异常分为原发性和获得性,可涉及吞噬细胞功能的一个或多个方面,包括黏附、趋化、摄取、脱颗粒和氧化代谢等。本类疾病血液循环中性粒细胞数正常,Ig水平正常或增高,但由于吞噬细胞在宿主防御功能中起重要作用,故常呈现反复发生的、难治疗的细菌和真菌感染。多见于婴幼儿和儿童。

病因与发病机制

1.儿童慢性肉芽肿病

正常粒细胞对细菌吞噬,脱颗粒产生过氧化氢,并在吞噬细菌后释放新生态氧,使碘、氯化合物氧化为游离的碘和氯,形成完整的过氧化氢‐过氧化物酶‐碘离子杀菌系统。本病由于缺乏葡萄糖氧化酶,不能产生过氧化氢,以至对不能产生过氧化氢的细菌如金黄色葡萄球菌、白色念珠菌、克雷白杆菌、E组大肠杆菌、粘质杀雷菌等的杀菌功能,但对能产生过氧化氢的链球菌、肺炎球菌仍有杀灭作用。总之,是有粒细胞内过氧化物杀菌力缺乏而造成的疾病。

2.契‐东综合征

本病为常染色体隐性遗传,家族有近亲婚配史,为一种原因不明的全身性疾病。因其白细胞胞浆内有粗大颗粒,又称先天性白细胞颗粒异常综合征。

电子显微镜超微结构和组织化学研究显示,其白细胞内有大块异常颗粒,主要是一种巨大溶酶体,含有多种水解酶。这些异常颗粒主要结合在溶酶体酶上,亦可结合在其他细胞上。它们使吞噬细胞趋化性减弱,杀菌功能缺陷,故患者容易感染。异常颗粒除见于中性粒细胞与其他一些白细胞外,还可见于眼、皮肤、脑下垂体、周围神经及胃、肠等组织细胞中。以至发生色素稀释,从而有畏光、眼球震颤、皮肤及毛发颜色变化。

中性粒细胞吞噬功能正常,吞噬后释放过氧化氢也正常,但对某些细菌杀死作用延迟。由于溶菌酶的释放与进入,使吞噬小体功能不全或无效。现认为契‐东综合征患者细胞内cAMP含量增加,而cGMP含量下降致中性粒细胞功能缺陷。

分子生物学证实,由于CHS编码溶酶体运输调节蛋白基因突变导致多组织中溶酶体颗粒形态形成缺陷。属白细胞识别和吞噬功能异常性疾病。

3.葡萄糖6‐磷酸脱氢酶缺乏症

根据1971年Bachner等的研究,认为G‐6‐PD是细胞内单磷酸己糖(Hexasemonophos‐phate)分解代谢过程中所必须,它能催化单磷酸己糖脱氢产生NADPH,后者在NADPH氧化酶的作用下产生H2O2,从而在细胞内发挥杀菌作用。本症患者的中性粒细胞中G‐6‐PD酶的活性低于正常人的25%(有人证实先天性细胞G‐6PD缺乏症者的中性粒细胞此酶的含量往往也低,但大多数红细胞G‐6PD缺乏症的患者,中性粒细胞G‐6PD水平相当于正常人的25%~50%)。其细胞中H2O2含量也低于正常人的25%,即便中性粒细胞的吞噬功能虽属正常,但起不到杀菌作用,因而在吞噬病原体后不增加耗氧量和己糖单磷酸旁路活性,故不产生过氧化氢。

此症为性联不完全隐性遗传,有女性病例。

4.髓过氧化物酶缺乏症

MPO是吞噬细胞杀菌系统中另一酶系统,本病该酶活性甚低,使中性粒细胞完全缺乏MPO‐H2O2‐卤化物系统的杀菌活力,对化脓性细菌和霉菌易感性增加。基因位于17q22‐q23。

5.焦‐勃综合征

原因不明,有家族发病倾向,为常染色体隐性遗传。患者双亲及同胞兄弟中中性粒细胞杀菌功能也有减低,患者的吞噬细胞对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌的杀菌能力减弱,但也有相反意见。病变组织病理检查在冷性脓疡周围有嗜酸及嗜碱粒细胞浸润,但缺少中性粒细胞。有人认为此症是慢性肉芽肿病的变异。

6.懒惰白细胞综合征

中性粒细胞趋化功能障碍,因而影响了它由骨髓中移行到外周血中,致粒细胞减少,中性粒细胞中的肌动蛋白单片不能聚合形成纤维,以至发生两种缺陷:①不能形成伪足;②不能调节颗粒与膜的融合。患者的中性粒细胞在形态上与氧的代谢上均正常,但不会移动至发炎部位,吞噬功能亦很差,但在吞噬时能自颗粒释放过多的酶至细胞外及吞噬体中。患者的单核细胞功能正常。

此外,有人认为本症患者的粒细胞移动功能异常,可能是有粒细胞膜的微丝蛋白(micro‐filamen‐tous protein)结构或功能异常而导致细胞膜僵硬,不易由骨髓释放至血循环中,或由循环至组织中。

继发性中性粒细胞麻痹见于类风湿关节炎、系统性红斑狼疮、尿毒症、严重感染、骨髓瘤、肝硬化、移植物抗宿主反应、免疫复合物、严重湿疹等疾病。粒细胞的麻痹可能与血中免疫球蛋白、免疫复合物、细菌内毒素吸附于粒细胞膜有关。糖尿病酮症酸中毒或血糖过高可能是由于血渗透压过高之故。

7.C5功能不全综合征

常染色体异常,为显性或隐性遗传尚未定论,有家族性发病趋势。

补体在参与宿主对病原微生物的免疫反应中,主要是通过免疫调理、增强吞噬细胞(包括中性粒细胞)的趋化性和免疫粘附作用,发挥和溶解抗原的效应。当补体的原发性免疫不全时,表现为对各种感染的易感性增高,并容易继发各种自身免疫性疾病。本症由于C5功能不全,血清中趋化素生成障碍,但具体发病机制尚不明。

8.吞噬细胞粘附和趋化紊乱

(1)白细胞粘附缺陷(Leukocyte Adhesion Deficiency,LAD)

白细胞上的三种β2整合素(CD11a/CD18,CD11b/CD18和CD11c/CD18)缺陷将导致白细胞功能发生多种缺陷:粘附、趋化、CD3bi‐介导的吞噬、脱颗粒、细胞呼吸窘迫。

(2)LAD相关的肌动蛋白多聚体形成缺陷

此症极少见。由于存在肌动蛋白多聚体形成异常。整合素α2链和β链的胞浆域与细胞骨架蛋白(如talin﹒vincnlin和α‐actinin)有关。可能是LAD诸多基因突变中某种特定突变导致肌动蛋白功能缺陷。

(3)Sialyl‐leuis X缺乏(LADⅡ)

LADⅡ是一种与LAD相关的,由选择素介导的粘附功能缺陷,目前仅有2例报道。本症可能是常染色体隐性遗传。临床表现中性粒细胞减少,反复细菌感染和牙周炎。其中性粒细胞CD18表达正常,分子缺陷尚不明。

(4)高IgE综合征

下述因素可引起:抗葡萄球菌IgE水平增高;抗葡萄球菌IgG水平降低;中性粒细胞趋化功能改变;病人抗病能力降低。

疾病分类

1.根据白细胞的功能异常可划分为以下几种疾病:

(1)黏附功能异常性疾病:①白细胞黏附缺陷Ⅰ型(LADⅠ);②白细胞黏附缺陷Ⅱ型(LADⅡ);③获得性黏附功能紊乱。

(2)趋化功能异常:①高免疫球蛋白E综合征(Job综合征是其一个变异亚型);②中性粒细胞肌动蛋白功能异常;③局限性青少年牙周病;④新生儿中性粒细胞功能异常;⑤中性粒细胞趋化性的其他异常。

(3)调理作用和摄取功能失调:①体液性调理作用失调;②细胞摄取功能失调。

(4)脱颗粒异常:①Chediak-Higashi综合征(CHS);②特异颗粒缺乏。

(5)氧化代谢异常:① 慢性肉芽肿病(CGD);②葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏(G-6-PD);③髓过氧化物酶缺乏;④谷胱甘肽(GSH)代谢异常。

2.比较常见疾病有:

(1)儿童慢性肉芽肿病

儿童慢性肉芽肿(Chronic granulomatous disease,CGD)是致死性遗传性白细胞功能缺陷,多为性联隐性遗传。男性发病,女性为基因携带者。少数为常染色体隐性遗传。发病多在2岁以内,少数可晚至10岁以后。

(2)契‐东综合征

契‐东综合征(Chediak‐Hi‐gash syndrome,CHS)分别有Chediak、Hgashi分别于1952年和1954年发现,故名Chediak‐Higashi综合征。目前已有报道约200例。

(3)葡萄糖6‐磷酸脱氢酶缺乏症

白细胞葡萄糖6‐磷酸脱氢酶缺陷(G‐6‐PD deficiency in leuko‐cytes)是1972年由Cooper等报道,其特征为患者中性粒细胞中葡萄糖‐6‐磷酸脱氢酶(G‐6‐PD)活性显著降低,自幼反复出现各种细菌感染。

(4)髓过氧化物酶缺乏症

髓过氧化物酶缺乏症(myeloperoxidase deficiency,MPO)是一种遗传性吞噬细胞内髓过氧化物酶缺陷的免疫缺陷病,该病罕见。

(5)焦‐勃综合征

本症于1966年有Davis首先报道,为粒细胞吞噬功能不全综合征之一。

(6)懒惰白细胞综合征

懒惰白细胞综合征(lazy‐leukocyte syndrome),又称中性粒细胞“麻痹”(neutrophil paralysis),目前认为其病因是基因的缺陷。

(7)C5功能不全综合征

本症又称家族性C5功能缺陷,有Miller于1968年首先报道。主要见于婴儿,特征是血清中C5含量虽然正常,但功能缺陷。

(8)吞噬细胞粘附和趋化紊乱

1)白细胞粘附缺陷(Leukocyte Adhesion Deficiency,LAD)

2)LAD相关的肌动蛋白多聚体形成缺陷

3)Sialyl‐leuis X缺乏(LADⅡ)

4)高IgE综合征

临床表现
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辅助检查

1.儿童慢性肉芽肿病

白细胞数常增高。氧化酶异常和粒细胞功能异常,可用下列实验证实:

(1)中性粒细胞的杀菌缺陷:白细胞与金黄色葡萄球菌的孵育实验。正常白细胞培养1小时后细胞内细菌仅剩10%,而患者则有80%细菌未被消灭。

(2)吞噬后氧化代谢的异常:即四唑氮蓝的定性与含量实验:正常中性粒细胞吞噬此染料后能使之还原形成黑色沉淀物,而患者的中性粒细胞无此功能。可疑携带者也可用化学方法提取四唑氮蓝进行光电比色做定量检查。复杂的方法可用氧电极或华柏仪(Warbury apparatrs)测定中性粒细胞吞噬后的耗氧量。正常人耗氧明显,患儿不明显。测定患者中性粒细胞中细胞色素b的含量可作CGD分型的依据。有时还需测定中性粒细胞膜和胞浆颗粒游离细胞氧化酶活性,一旦疑为胞浆颗粒缺陷可用已知的p47‐phox或p67‐phox缺陷的胞浆颗粒对游离细胞系统进行免疫印迹分析或补偿研究来确定哪种组分有缺陷。

(3)髓细胞cDNA或基因组DNA进行分子遗传学分析可协助诊断及分型,并可确定突变部位。可从胎儿绒毛膜或羊水细胞提取DNA做产前诊断。如缺乏上述手段可用NBT实验和取胎盘血分析。

2.契‐东综合征

进行性贫血、中性粒细胞和血小板减少,因为中性粒细胞易破坏,血清溶菌酶活性增高。中性粒细胞(包括早及中幼嗜酸、嗜碱粒细胞)的胞浆中含有过氧化物酶阳性颗粒和嗜天青Dohle小体样颗粒,大小不一,直径2~5μm。淋巴及单核细胞中也有此颗粒。骨髓细胞中有空泡,偶见被吞噬异物,有的胞核较固缩。细胞免疫、免疫球蛋白和补体均正常。

中性粒细胞功能缺陷:游走性和趋化性功能不全,杀菌力低下,吞噬功能正常。

中性粒细胞环核苷酸测定:cAMP含量显著升高(7~8倍于正常人),cGMP含量降低。

血清溶菌酶含量升高。

3.葡萄糖6‐磷酸脱氢酶缺乏症

NBT还原实验正常或降低,多数病例杀菌力低。

(1)试管内中性粒细胞培养基中加入美蓝刺激己糖磷酸旁路(HMP),慢性肉芽肿病(CGD)的中性粒细胞HMP活性增加,本例则无反应。

(2)中性粒细胞G‐6PD活性在正常5%以下。

4.髓过氧化物酶缺乏症

(1)中性粒细胞过氧化酶染色显示MPO活性降低或缺乏。

(2)NBT还原实验和氧耗量及葡萄糖的HMP代谢正常,H2O2产量不减少。

5.焦‐勃综合征

(1)白细胞总数,中性粒细胞、嗜酸粒细胞增高,后者可>0.4~0.5。血沉快。

(2)中性粒细胞趋向性及吞噬功能正常,NBT还原实验阴性,杀灭细菌能力减退。

(3)免疫球蛋白中IgE含量升高(>2000IU/ml),个别T细胞免疫功能下降。

6.懒惰白细胞综合征

外周血中性粒细胞减少,但骨髓正常。皮肤窗实验无中性粒细胞聚集、粘附及吞噬功能受累。应用皮质醇、肾上腺素,注射细菌热源皆不能促使粒细胞增高,说明贮存的粒细胞释放障碍,粒细胞移动功能异常。

7.C5功能不全综合征

血清总补体(CH50)及C5含量、泳动度及抗原均在正常范围,但发现对酵母颗粒的调理化及吞噬功能有缺陷(因为酵母颗粒的调理化需C5活力),表明C5活力下降,而加入纯化的C5以后即可纠正,患儿的中性粒细胞趋化功能则恢复正常。患儿的血清不能像正常人一样有增强吞噬细胞对淀粉颗粒和葡萄球菌的吞噬作用。患儿的其他中性粒细胞功能正常,但部分病例可伴有T细胞功能异常和高球蛋白血症。

8.吞噬细胞粘附和趋化紊乱

(1)白细胞粘附缺陷(Leukocyte Adhesion Deficiency,LAD)

应用流式细胞仪,以CD116单克隆抗体刺激中性粒细胞表面CD116表述。

LAD携带者可用上述方法测试,受刺激的中性粒细胞CD116水平约为正常的50%有诊断价值。

(2)高IgE综合征

中性粒细胞增多,嗜酸性粒细胞减少;血清IgE>2500IU/ml。

治疗

1.儿童慢性肉芽肿病

重点在预防和治疗感染。一旦发生感染,应立即用广谱抗生素,以双氯青霉素、头孢三代和利福平更有效。近来发现磺胺异恶唑能促进患儿吞噬细胞的杀菌能力白细胞介素‐α也可增强中性粒细胞杀菌力。此外输注白细胞及骨髓移植对此病有益。粒系集落刺激因子(G‐CSF)可减少感染或缩短病程,终归不能长久应用。肾上腺皮质激素不宜使用,它可加重粒细胞功能缺陷。

2.契‐东综合征

主要应积极控制感染,早期发现及治疗是关键,预防性用药有害而无益。有人曾用长春新碱和泼尼松治疗有效。但尚无成熟经验。脾功能亢进时可考虑脾切除术,但要严格掌握手术指征;4岁以下小儿若行脾切除术,术后应给长效青霉素,每月一次,以预防肺炎双球菌脑膜炎。维生素C和环核苷酸可改进患者粒细胞功能。必要时输中性粒细胞或鲜血。异基因骨髓移植可考虑施行。

3.葡萄糖6‐磷酸脱氢酶缺乏症

主要采用支持对症及积极控制感染。尽早明确病原菌,选择敏感的抗生素。以杀菌药为主,且大剂量。待病情控制后继续用药2~3周,巩固疗效。防止复发。严重感染可试用白细胞输注或骨髓移植。

4.髓过氧化物酶缺乏症

无症状者不需治疗。有感染者选用敏感的抗生素。有人用转移因子减少病毒感染的机会,也有人用维生素C20mg/(kg·d)口服。

5.焦‐勃综合征

(1)积极控制感染。

(2)静脉滴注人血丙种球蛋白或血浆置换术。

(3)改善中性粒细胞趋化性,左旋咪唑、维生素C、α‐干扰素和转移因子。

(4)骨髓移植。

6.懒惰白细胞综合征

无特殊治疗,原则是积极发现和选用强有力的抗生素治疗。骨髓移植后能产生功能正常的中性粒细胞,为治疗的有效途径。

7.C5功能不全综合征

以预防和控制感染为主,可根据病原菌和药物敏感实验,选用最合适的抗生素。可输新鲜血或血浆,但需每2周1次,每次10~20ml/kg。由于部分患者的T细胞功能存在缺陷,这类病儿输入新鲜或冰冻血浆时可发生严重移植物抗宿主反应,所以在输血浆时应先测患儿的细胞免疫功能是否正常。

8.吞噬细胞粘附和趋化紊乱

(1)白细胞粘附缺陷(LeukocyteAdhesionDeficiency,LAD)

积极控制感染选用大剂量敏感的抗生素。对重型者可考虑骨髓移植。

(2)高IgE综合征

高IgE综合征治疗主要支持疗法。针对不同菌种选用大剂量高效杀菌药。平日可考虑给预防性抗生素(如复方新诺明、双氯青霉素等),皮炎可外用类固醇软膏。对以上治疗无效者可血浆置换。

有人用重组γ‐干扰素,它可抑制IgE合成。此病IFN‐γ的生成减少,故可给50μg/m2皮下注射,隔日一次。

作者
吴润晖;张永红
来源
北京儿童医院诊疗常规——内科诊疗常规(第2版),第2版,978-7-117-22613-4|诸福棠实用儿科学(上、下册),第7版,978-7-117-05093-4
诸福棠实用儿科学(上、下册),第7版,978-7-117-05093-4
北京儿童医院诊疗常规——内科诊疗常规(第2版),第2版,978-7-117-22613-4
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