单核细胞从骨髓进入血流时仍然是尚未成熟的细胞，其在血液中停留2～3天后迁移到周围组织中，细胞体积继续增大，直径可达60一80μm，细胞内所含的溶酶体颗粒和线粒体的数目也增多，成为成熟的巨噬细胞。与其他血细胞比较，单核细胞内含有更多的非特异性脂酶，可以消化某些细菌(如结核杆菌)的脂膜，并且具有更强的吞噬能力，可吞噬更多、更大的细菌和颗粒。激活了的单核一巨噬细胞能生成并释放多种细胞毒因子，如干扰素、肿瘤坏死因子和白细胞介素等，参与对其他细胞生长的调控。单核一巨噬细胞还在特异性免疫应答的诱导和调控中起关键作用。
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