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红细胞膜的功能

时间:2022-06-30 百科知识 版权反馈
【摘要】:红细胞依赖这些ATP酶的作用,维持了细胞内外渗透压的平衡。红细胞膜的变形性能防止幼稚红细胞进入血循环。红细胞膜的这一特性具有重要的生理意义。红细胞竞争性地黏附IC有助于消除这种免疫抑制作用,间接提高吞噬细胞、淋巴细胞等免疫细胞的功能。减少IC对组织细胞的损伤,对稳定机体免疫功能起重要调节作用。此外,吞噬细胞在吞噬过程中释放大量氧自由基,红细胞上的超氧化物歧化酶能够及时清除,从而促进吞噬细胞的吞噬功能。

红细胞膜在红细胞生长发育过程中起重要作用,它维持着红细胞的正常形态,还承担着与外界环境的联系和反应,如物质的运输、免疫功能、信息传递等都须通过红细胞膜来完成。

(一)物质运输

1.离子运输 红细胞内外物质的交换要通过膜来完成。红细胞中的无机离子、糖等浓度在细胞膜内外差别很大,红细胞膜对不同物质的通透率不尽相同,膜带3蛋白作为阴离子通道,有运输阴离子、水和葡萄糖等代谢物质的作用。带3蛋白对阴离子转运是不需能过程,但却与细胞代谢状态有关。带3蛋白主要介导HCO-3/C1-穿过红细胞膜,以1:1交换。

红细胞膜上起主动运输作用的是Na-KATP酶和Ca2+-Mg2+ATP酶。人红细胞内K含量相当于血浆中K含量的30倍,Na-KATP酶是跨膜蛋白,它可把细胞内的Na泵出细胞外,同时又把细胞外的K泵入细胞内。Ca2+-Mg2+ATP酶是消耗ATP转运Ca2+的酶,通过磷酸化与脱磷酸化的变构过程,将Ca2+运出细胞外,使细胞内Ca2+浓度维持恒定。红细胞依赖这些ATP酶的作用,维持了细胞内外渗透压的平衡。

2.水的运输 膜脂的疏水性使水分子很难通过,所以它和离子一样需要有水的通道。称AQP(Aquaproin)-CHIP。细胞依赖水通道维持细胞内外水的平衡,保护红细胞的正常状态。

3.葡萄糖运转 红细胞葡萄糖的运转有一家族叫葡萄糖运转体(glucose transporter),称GLUT,共有5种(GLUT1~5)。GLUT的C端及N端都伸向胞质面,跨膜部分穿膜12次。红细胞膜存在的GLUTl,含492个氨基酸。其运转方式与阴离子通道相似,通过变构将葡萄糖从细胞膜外运到细胞膜内。

(二)红细胞膜抗原性

红细胞膜抗原性物质的化学组成为糖蛋白或糖脂。红细胞系统中,已经发现400多种抗原物质,属于20多个血型系统,都是由遗传基因决定的。近来的研究认为异常红细胞膜表面出现了称之为“老化抗原”(senescent cell antigen,SCA)的新抗原,SCA可被血浆自身抗体(auto-antibody)识别并结合,吞噬细胞有IgGFc段受体,与异常红细胞上的IgG结合,从而将这些异常红细胞吞噬。

(三)红细胞膜的变形性

红细胞膜具有变形性,有利于自身通过微循环,有助于机体对异常红细胞的清除,因为衰老或有病变的红细胞变形能力都下降,在通过微血管时受挤压而破坏,被吞噬细胞吞噬清除。红细胞膜的变形性能防止幼稚红细胞进入血循环。成熟红细胞无核,变形性好,容易通过,幼稚有核红细胞变形性差,不易通过。红细胞膜的这一特性具有重要的生理意义。

(四)红细胞的免疫功能

1.清除免疫复合物的作用 红细胞表面有补体C3b受体(CRI),其能黏附抗原-抗体-补体免疫复合物(IC),CRI和补体的作用是使红细胞具有免疫功能的重要因素。红细胞清除IC的机会比白细胞大500~1 000倍。IC在周围组织中的沉积可以导致许多免疫性疾病,如果IC过多地黏附在吞噬细胞等免疫细胞上,将减弱其免疫功能。红细胞竞争性地黏附IC有助于消除这种免疫抑制作用,间接提高吞噬细胞、淋巴细胞等免疫细胞的功能。减少IC对组织细胞的损伤,对稳定机体免疫功能起重要调节作用。研究证明红细胞不仅参与机体的免疫反应,还参与免疫调控,红细胞的免疫功能是其他免疫细胞所无法代替的。

2.对淋巴细胞及吞噬细胞的调控作用 红细胞将IC结合的补体降解为C3d,与红细胞膜上的CR2受体结合,诱导B淋巴细胞由静止期转向有丝分裂期,促使其增殖分化,产生抗体。另外,红细胞膜上的淋巴细胞功能抗原3(LEA-3)与T淋巴细胞CD2作用,激活T淋巴细胞的免疫功能。红细胞能直接增强NK细胞抗肿瘤作用。

红细胞膜上CRl、CR3和吞噬细胞上的CRl、FCR、CR3和CD4等共同作用,使红细胞有明显促进吞噬细胞吞噬功能的作用。此外,吞噬细胞在吞噬过程中释放大量氧自由基,红细胞上的超氧化物歧化酶能够及时清除,从而促进吞噬细胞的吞噬功能。

3.对补体活性调节 红细胞膜上抑制补体活化的分子有:衰变加速因子(decay accelerating factor,DAF,CD55);反应性溶血膜抑制剂(membrane inhibitor reactive lysis,MIRL, CD59);补体8结合蛋白(C8binding protein)。这些蛋白都是含糖肌醇磷脂的膜蛋白,以磷脂的两个脂肪酸链插入膜,蛋白质在膜外。靠糖肌醇磷脂固定在膜上。当抗原抗体反应激活补体后,形成补体的复合物,在补体一系列反应中有激活剂参与,也有抑制补体活化的分子参与,以调节补体的作用,如果某一方面有异常都会引起疾病。

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