先天免疫系统
先天免疫系统必须能区分出“自身的”和“外来的”细胞和物质,并作出适当的反应;还需要留意身体做出的进一步反应,并尽快把入侵病原体的种类和规模等信息反馈给身体。
“自身”的细胞和物质,有权在身体里逗留
“外来”的细胞和物质,则无权逗留
1. 识别病原体
当病原体入侵人体时,模式识别受体会首先识别出它们,并激活初级免疫应答,同时也会影响适应性免疫响应。
一种模式识别受体是 Toll 样受体家族,它能识别具有以下特征的一大类物质:只在微生物中出现,人体中没有;在许多微生物中都广泛出现;对微生物的生存至关重要,因此,不允许它们出现“逃逸突变”。而病原体相关分子模式可以是细菌/病毒具有的、而人类没有的一切常见形式,它可能是细菌细胞壁上的一部分、或是一段特殊的DNA、甚至是一个仅在细菌鞭毛上出现的特殊蛋白。
人体内许多广泛分布的免疫细胞都有 Toll 样受体,包括心肌单核细胞、皮肤的内皮细胞、以及肠道上皮细胞等。
受体是细胞表面或内部能够与化学信号分子特异性结合的分子
Toll 样受体是先天免疫系统内的一类蛋白,可以识别病原体相关分子模式,从而使得免疫系统对入侵的病原体迅速有力地做出应对
2. 做出特异性反应
对于那些锚定在先天免疫细胞表面的 Toll 样受体来说,一旦它们识别到了病原体相关分子模式,就会向细胞内发出一种信号,以激活细胞。接下来会发生什么,则取决于被激活细胞的性质。如果是吞噬细胞,它就准备要追逐并吃掉细菌;如果是其他的先天免疫细胞,则会扮演其他角色。
此后,事情开始变得更加复杂,大约就是:经过一连串的分子信号传递,先天免疫系统的各个环节互相确认了“感染正在发生+发生的位置”。于是,细胞和分子从四面八方赶来,开始忙碌地工作;其他免疫细胞捕获了从细菌身上分解或游离出的其他元件,奔赴淋巴结。在那里,身体会确认感染的特性,并做出适当的免疫响应。在人体内有上百个淋巴结,分布在颈部、腋窝、胸腔、腹腔、腹股沟等处。
淋巴结是淋巴系统内的小器官,其中含有许多免疫细胞
淋巴结是许多淋巴细胞与外界物质相遇的地方
2.1 细菌
当细菌遇到先天免疫系统:酶和小的抗菌肽分子会蚕食细菌的外膜;另一类叫做“补体系统”的蛋白质会黏附在细菌表面,并在此集合,形成膜攻击复合体,在细菌表面穿孔;还有一些专门识别细菌的蛋白质会黏附在细菌表面,把它标记出来,供好几种猎食细菌的细胞食用,即吞噬细胞。吞噬细胞会把细菌整个吞下去,再用内部强大的化学武器来分解它。
有一种吞噬细胞叫作巨噬细胞,它不仅能吃掉细菌,还会分泌信号分子,促进炎症反应。炎症反应会使感染部位的血管舒张,细胞更易渗透,同时召集其他吞噬细胞赶来救援。对细菌来说,这意味着会突然出现更多想要消灭它的细胞。没错,人体内的细胞真的会从墙上爬出来(血管壁现在更容易渗透了)追杀细菌。
吞噬细胞:能吞噬并消化有害细胞、颗粒、死亡细胞的一类免疫细胞
炎症反应:身体对外源物质的反应。体液、细胞、蛋白质在感染或受伤部位聚集,引起局部肿痛、变红、发热并暂时失去功能
2.2 病毒
如果病原体是病毒,它就会尽最大努力入侵宿主细胞,并逃避免疫系统,因为免疫系统会识别出病毒,并拉响警报。身体会释放抗病毒物质,未被病毒感染的细胞会提高警惕,严阵以待;已经感染病毒的细胞则会自杀,这种天然的过程叫作细胞程序化死亡或细胞凋亡。
一旦细胞受感染或者受重创无法修复,身体就会“期待”它发出信号。在大多数细胞的表面,都有一种叫作 I 类 MHC 的分子。一旦细胞被病毒感染, I 类 MHC 分子就会与特定的多肽结合,告知免疫细胞:它们被病毒感染了,“求助!求助!我被感染了!请马上杀死我!” 于是免疫细胞就来了却它的心愿。受感染细胞的这种有秩序的自我毁灭,猛烈的、爆发式的死亡会把病毒颗粒释放出来。
不过,有时候病原体也会劫持这套标记系统,避免 MHC 分子发出警报,结果,感染性疾病会继续恶化。如果这套系统,被失去了自我控制能力的细胞劫持,就可能会引起肿瘤。
为了进一步确保这些感染了病毒的细胞被彻底消灭,特异性的天然杀伤细胞会攻击并摧毁这些感染细胞。
3. 写在最后
一般情况下,先天免疫应答足以摆平这些入侵的病原体。倘若入侵的病原体数量特别巨大或者非常狡猾,先天免疫系统应付不过来了,那么适应性免疫系统就要登场了。
在先天性免疫系统对付简单病原体的同时,它也为真正的免疫应答做好了准备,因为适应性免疫系统更成熟,也受到了更精细的调控。
Last updated