人體健康的守護神:免疫系統是怎麼工作的?

人體健康的守護神:免疫系統是怎麼工作的?

又到了拆解、學習《調養免疫——多糖與健康》的時間了。上一期,我們和大家分享了“什麼是免疫力?免疫力下降的人會有什麼表現?”這個話題。

今天,我們來聊聊第二章的內容:

【免疫系統是如何工作的、我們又如何評估自己的健康狀態呢?】

免疫系統是怎麼工作的?

免疫系統的基本功能

機體的免疫功能可以概括為

免疫防禦、免疫監視和免疫自穩

,這三大功能對人體健康非常重要,任何一項功能出現異常都會導致疾病的發生。

01

免疫防禦

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免疫防禦:主要是防止外界病原體的入侵、清除已入侵機體的病原體(如細菌、病毒、真菌支原體、衣原體、寄生蟲等)及有害物質。免疫防禦功能過低或缺失,可發生免疫缺陷病,如遺傳因素相關的原發性免疫缺陷病,以及由感染、惡性腫瘤、自身免疫性疾病等因素導致的繼發性免疫缺陷病。

但若應答過強或持續時間過長則在清除病原體的同時,也可導致機體的組織損傷或功能異常,發生超敏反應,比如青黴素過敏性休克、過敏性鼻炎、過敏性胃腸炎、溼疹等。

02

免疫監視

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免疫監視:當體內有突變細胞或病毒感染細胞時,免疫系統的監視功能就會發揮作用,找到並清除這些惡變細胞免疫監視功能低下的話,惡變細胞或病毒感染細胞不能被及時清除,可能導致惡性腫瘤的發生,病毒感染情況可能持續或加重。

03

免疫自穩

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免疫自穩:一般情況下,免疫系統有區別“自我”和“非我”的能力,對自身組織細胞不產生免疫應答。同時免疫系統存在著極其複雜而有效的精細調節網路,將體內衰老壞死的細胞清理出去,維持免疫系統的相對穩定。

機體透過免疫應答和免疫調節兩種主要的機制來達到免疫系統內環境的穩定。一旦免疫應答被打破或者免疫調節功能紊亂,會導致自身免疫病的發生。

免疫系統與病原微生物的生死之戰

根據免疫系統進化、發育和免疫效應機制特徵,通常將免疫應答分為固有免疫應答和適應性免疫應答兩類。

01

固有免疫是抵禦感染的第一道防線

人體健康的守護神:免疫系統是怎麼工作的?

固有免疫可以非特異性地防禦各種病原微生物入侵,一般般在感染早期執行功能。執行固有免疫功能的包括面板、黏膜的物理屏障及區域性抑菌物質的化學屏障;血液及組織液中的免疫分子,如補體;免疫細胞,如可以昋噬病原體的吞噬細胞和具有殺傷作用的自然殺傷細胞(NK細胞)。

固有免疫應答相當迅速,在病原微生物入侵機體的幾個小時內就能夠做出有效的應答反應。固有免疫是宿主抵禦感染的第一道防線,如果固有免疫應答能夠完全清除入侵機體的病原微生物威脅,那麼免疫應答就到此終止。如果沒有完全清除入侵的病原微生物,固有免疫系統將啟動適應性免疫應答,同時在一定程度上調控適應性免疫的應答強度。因為固有免疫是與生俱來的,並且沒有抗原特異性,所以固有免疫也稱為天然免疫或非特異性免疫。

02

適應性免疫發起針對性攻擊

人體健康的守護神:免疫系統是怎麼工作的?

當固有免疫應答無法清除威脅時,適應性免疫應答就開始發揮作用了。適應性免疫應答發生較晚,一般在病原微生物入侵幾天後才能形成有效的應答反應,並且隨著對某種病原體反覆接觸,可產生特定的記憶,其應答能力獲得不斷改善和增強。

適應性免疫應答是在固有免疫應答之後發揮效應的,在病原體的最終清除和預防再感染中起主導作用,其執行者主要是T淋巴細胞和B淋巴細胞。由於T細胞和B細胞在遇到抗原之前並沒有相應的功能,只有在被抗原活化後才具有免疫功能,因而適應性免疫又稱為獲得性免疫。因為T細胞和B細胞識別抗原具有特異性,所以適應性免疫也稱為特異性免疫。

根據應答的成分和功能,適應性免疫應答可分為體液免疫和細胞免疫兩種型別。體液免疫主要由B細胞和抗體介導,細胞免疫主要由T細胞介導。B細胞可直接識別抗原,在CD4+T細胞的輔助下分化為漿細胞,並分泌抗體。CD4+T細胞即輔助性T細胞,對細胞免疫和體液免疫起輔助作用。Th1細胞分泌IFN-y,主要輔助細胞毒性T淋巴細胞,即CD8*+ T細胞;Th2細胞分泌IL-4、lL-5和IL-13,主要輔助B細胞發揮免疫功能。

人體免疫系統的重要成員:

淋巴細胞和巨噬細胞

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免疫系統由免疫器官、免疫細胞、免疫分子組成。免疫器官是免疫細胞產生、發育、成熟或集中分佈的場所。免疫細胞就是參與免疫功能的所有細胞。不同的免疫細胞有著不同的功能,它們彼此之間協調平衡。免疫分子參與機體免疫應答。例如免疫球蛋白對相應的抗原有特異性的結合作用,使抗原(病原體)凝集、沉澱或溶解,從而消滅它們。

01

總指揮——淋巴細胞

2019年,素有諾貝爾獎風向標之稱的頂級大獎“ 拉斯克醫學獎”表彰了兩位科學家麥克斯。庫珀和雅克。米勒的重要貢獻:發現了兩種不同的淋巴細胞一B 細胞和T細胞,為現代免疫學奠定了基本架構。

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20世紀60年代,主流的科學家們普遍認為,胸腺對於成年動物來說是一個可有可無的器官,是進化留下的遺蹟。

胸腺位於人體胸部上方,青春期階段胸腺體積較為膨大,隨後在各種激素的影響下,胸腺細胞開始衰亡,胸腺將不斷萎縮。

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雅克·米勒在一項小鼠淋巴細胞白血病的研究中發現,假使切除新生小鼠的胸腺移除胸腺,那麼它們體內將缺乏淋巴細胞和相應的抗體,無法對抗感染,很多小鼠會早早死去。如果將胸腺移植回去,那麼小鼠將能夠重新產生供體胸腺來源的淋巴細胞。這說明,胸腺不僅可以產生淋巴細胞,這些淋巴細胞還能夠遷移和成熟。

人體健康的守護神:免疫系統是怎麼工作的?

與此同時,麥克斯·庫珀注意到,有人發現小雞在出生後不久切除法氏囊將無法產生抗體。於是,他切除了雞的胸腺,雞產生的淋巴細胞很少,但仍然能夠在受到刺激時產生抗體;而切除雞的法氏囊,雞雖然擁有大量的淋巴細胞,但無法產生抗體。於是,庫珀提出胸腺和法氏囊都參與免疫反應,並將法氏囊和胸腺來源的細胞分別命名為B細胞和T細胞。

02

T細胞在胸腺中接受訓練

T細胞在胸腺中發育成熟後將遷移到身體不同部位的淋巴組織中。根據功能不同,T細胞可分成輔助T細胞、細胞毒性T細胞和調節性T細胞。

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表達CD4的輔助T細胞負責調控、輔助其他淋巴細胞發揮功能。

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表達CD8的細胞毒性T細胞負責識別存在特殊抗原的被感染細胞或者突變細胞,將其殺滅。

人體健康的守護神:免疫系統是怎麼工作的?

調節性T細胞負責調節機體免疫反應,通常起著維持自身耐受和避免免疫反應過度損傷機體的重要作用。

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B細胞產生多種抗體

進一步的研究發現,在沒有法氏囊的哺乳動物(包括人類)中,B細胞是在胚胎肝臟、動物體骨髓中形成的。

人體健康的守護神:免疫系統是怎麼工作的?

現在,我們已經知道,大部分B細胞最終將成為漿細胞,分泌抗體。抗體的結構可以細分成恆定區和可變區,恆定區用於訊號傳導,而可變區用於結合抗原。B細胞透過活躍的基因重排,令抗體的可變區呈現出極其豐富的多樣性,能夠結合形形色色的抗原。

抗體主要存在於血液和細胞外液中,無法進入細胞內部對付在胞內繁殖的病原體,這時候就需要T細胞對付被感染的細胞。

04

巨噬細胞是免疫系統的啟動者

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另一類參與機體免疫的重要細胞是巨噬細胞。血液中有著一定量的單核細胞,這些單核細胞在血液中短暫停留後將進入外周組織成為巨噬細胞。巨噬細胞能夠協同淋巴細胞清除外來入侵者,在肺泡中,巨噬細胞能夠吞噬進入肺部的塵埃;心衰發作時,肺部可能會出現瘀血,巨噬細胞會吞噬漏到肺中的血細胞,成為診斷心衰的重要標誌。

巨噬細胞能夠改變形狀,伸出偽足,包裹住需要吞噬的物件,然後,胞膜內陷成為小袋子,脫落進入細胞成為吞噬體。隨後,細胞釋放出溶酶體酶,與吞噬體結合,將吞噬物消化。

巨噬細胞不僅可以把外源入侵者吞進細胞、“吃掉”它們,還能把這個訊息告知輔助型T細胞,受到輔助型T細胞的刺啟用化,巨噬細胞抓住並消滅入侵者的力量會更強。如果巨噬細胞不發揮作用的話,輔助型T細胞無法察覺有入侵者,B細胞和T細胞也不會發生作用。可見,巨噬細胞執掌著免疫系統的啟動功能。

我們如何簡單評估自己的健康狀態

顯微鏡打開了全新的微觀世界

現代科學的發展常常依賴於觀察手段的進步,免疫學也不例外。隨著列文虎克製作出第一臺 顯微鏡,人類對自己的瞭解終於邁入了微觀層面。

現在,透過顯微鏡觀察,我們已經認識到人體是由多種細胞構成的。並且,利用顯微鏡觀察區域性病灶的細胞情況、統計不同型別的細胞比例已經是廣泛應用的醫學檢驗手段。將一滴血液採集樣本放到顯微鏡下,原本看起來均勻的血液便呈現出大量形態不同的細胞。

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其中,含量最高的是紅細胞,血液的紅色就是紅細胞的顏色。它富含血紅蛋白,能夠為我們的身體運輸氧氣和二氧化碳。在電子顯微鏡下,正常的紅細胞呈現雙面凹陷的餅狀,具備良好的柔韌性,能夠輕鬆透過極細的血管。

人體健康的守護神:免疫系統是怎麼工作的?

除了紅細胞,血液中還有為數不少的白細胞。白細胞是多類細胞的統稱。使用特殊的染色方法,可以進一步將白細胞細分成若干類,這些細胞多多少少都會參與人體的免疫反應。

人體健康的守護神:免疫系統是怎麼工作的?

基本上每個人都做過血常規檢查,不管是定期體檢,還是生病時必要的血液化驗。

護士給我們採集靜脈血,血樣送到化驗室中,統計血液中各類細胞與成分的計數和百分比,最後形成化驗報告單。我們拿到的報告單中可能會出現上,上下下的小箭頭,說明有些指標超過或低於正常值範圍,異常的數值能夠幫助醫生判斷我們的身體健康狀況或病情,進行初步的診斷。

今天和大家分享的內容比較多,從免疫系統工作的原理,說到淋巴細胞和巨噬細胞的改變和作用,再到評估健康狀態的具體知識應用,滿滿都是乾貨,大家一定收穫滿滿吧!