吞噬作用是指细胞包围相对较大的颗粒，并将其摄入称为吞噬体的膜性区室内的过程。细胞膜向目标周围延伸，将微生物、死亡细胞或环境中的碎屑等物质包裹起来。后续处理可破坏目标，并回收其组成成分。吞噬作用是一些单细胞生物摄食的方式，在动物的固有免疫和组织维护中也发挥着核心作用。吞入和消化是两个不同的阶段：摄入细胞内并不一定意味着目标会被破坏。(pmc.ncbi.nlm.nih.gov)
细胞分布与生物学作用
吞噬作用见于多种真核生物。一些单细胞生物通过吞噬获取食物，而多细胞动物则广泛利用吞噬作用进行防御、发育和组织重塑。在哺乳动物中，专门执行吞噬功能的“专业”吞噬细胞包括巨噬细胞、中性粒细胞和树突状细胞。这些细胞的功能有所重叠，但中性粒细胞在快速抗微生物反应中尤为重要，巨噬细胞兼具清除微生物和维护组织的功能，树突状细胞则将物质摄取与免疫识别联系起来。某些上皮细胞和其他非专业吞噬细胞也能清除邻近的濒死细胞。(pmc.ncbi.nlm.nih.gov)
吞噬作用是胞吞作用的一种；胞吞作用泛指将细胞外物质摄入细胞内的过程。吞噬作用不同于摄取液体和溶解物质的胞饮作用，也不同于将较小的物质包入小囊泡的途径。通常将吞噬目标描述为直径大于约0.5微米的颗粒，但这只是操作上的区分，并非绝对界限。对目标的识别和协调进行的膜重塑，使吞噬作用有别于非选择性的液体摄取。(pmc.ncbi.nlm.nih.gov)
识别与目标选择
吞噬通常始于细胞表面受体与颗粒上的分子结合，这种结合既可以是直接的，也可以通过包被颗粒的中介分子实现。直接识别可涉及微生物的糖类及其他特征性结构。不同受体识别不同目标，使吞噬细胞能够摄入细菌、真菌、细胞残骸和非生物性颗粒。受体结合还会传递有关目标的信息，并可影响细胞随后作出的反应。(pmc.ncbi.nlm.nih.gov)
间接识别通常涉及调理作用，即用有助于捕获目标的分子包被目标。抗体和补体系统的组成成分是重要的调理素。Fc受体识别已结合抗体暴露在外的恒定区，而补体受体识别沉积在目标上的补体片段。这些相互作用可增强附着，并激活促进摄入的通路。调理作用能够增强摄取，但并非所有形式的吞噬作用都需要它。(pmc.ncbi.nlm.nih.gov)
识别过程还能够区分濒死细胞与邻近的健康细胞。在细胞凋亡过程中，细胞表面的变化使濒死细胞能够被清除机制识别。能否清除取决于促进摄取的信号与帮助保护活细胞的抑制信号之间的平衡。因此，吞噬作用是一个受调控的目标选择过程，而不是简单地吞入任何接触细胞膜的物质。(pmc.ncbi.nlm.nih.gov)
吞入与吞噬体形成
受体激活会启动细胞内信号传导，使细胞骨架，尤其是肌动蛋白丝发生重组。局部肌动蛋白的组装支持细胞膜向目标周围延伸，形成吞噬杯。随着吞噬杯扩大，细胞内区室可提供额外的膜。当吞噬杯边缘闭合时，颗粒便被包裹在新形成的吞噬体内，与细胞表面分离。(pmc.ncbi.nlm.nih.gov)
吞入并不是一种单一、统一的机制。不同受体系统所募集的信号传导装置既有重叠，也存在差异；目标的大小、形状和物理性质则会影响膜的运动以及能否成功摄入。吞噬细胞还会整合与微生物威胁或组织损伤有关的信号。因此，识别、包裹和处理这一大体相同的过程，可因细胞及其摄入物不同而产生不同结果。(pmc.ncbi.nlm.nih.gov)
成熟、破坏与回收
新形成的吞噬体通过与内体及溶酶体相互作用而逐渐成熟。融合和分裂会改变其膜的组成，并将降解所需的分子装置送入其中。由此形成的吞噬溶酶体提供了适合分解摄入物质的环境。在许多吞噬细胞中，质子泵会改变区室内的酸碱度，使pH降低，从而有利于消化酶发挥作用。酸化发生的时间和程度因细胞类型及摄入物而异。(pmc.ncbi.nlm.nih.gov)
破坏微生物的过程结合了消化作用与抗微生物机制。这些机制可包括活性氧和抗微生物蛋白；中性粒细胞还会释放储存在专门颗粒中的物质。不过，一些病原体能够抵抗破坏，或干扰细胞内的处理过程。因此，必须区分吞噬作用与成功杀灭微生物。降解后，有用的分解产物可进入细胞代谢；与此同时，在吞噬体消退过程中，其区室发生重塑，膜成分得到回收。(pmc.ncbi.nlm.nih.gov)
免疫协调与死亡细胞清除
吞噬作用将免疫系统的即时防御与适应性免疫联系起来。在抗原呈递细胞中，摄入的物质可提供抗原，其片段由主要组织相容性复合体分子呈递，供T细胞识别。摄取和消化还会影响信号传导及细胞因子的产生，帮助协调机体对所遇物质的反应。(pmc.ncbi.nlm.nih.gov)
通过吞噬清除凋亡细胞的过程通常称为胞葬作用。高效清除可防止细胞残骸积聚，并有助于维持组织稳态。与摄入许多病原体不同，清除凋亡细胞通常有利于抑制炎症并促进组织修复，但其结果仍取决于具体的生物学情境。(pmc.ncbi.nlm.nih.gov)
历史发展与实验研究
19世纪80年代，埃利·梅契尼科夫在海洋无脊椎动物中观察到细胞包围异物的现象，这有助于确立吞噬作用作为免疫防御机制的地位。他与保罗·埃尔利希因免疫研究共同获得了1908年诺贝尔生理学或医学奖。(pmc.ncbi.nlm.nih.gov)
实验研究会分别测量吞入过程和后续处理过程。成像技术可追踪颗粒的包裹过程及区室的移动；生化检测和细胞术分析可评估摄入物的降解及吞噬体的成熟。荧光探针可指示酸度或特定膜成分的募集情况。在解释摄取测量结果时，必须区分结合在细胞表面的颗粒与已被摄入细胞内的物质。(pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)