作者:Daniel Murrell, M.D.
我們的免疫系統(tǒng)對我們的生存至關(guān)重要。如果沒有免疫系統(tǒng),我們的身體就會容易受到細(xì)菌、病毒、寄生蟲等的攻擊。當(dāng)病原體在我們身體的海洋中漂流時,正是我們的免疫系統(tǒng)使我們保持健康。
免疫系統(tǒng)這個龐大的免疫細(xì)胞和組織網(wǎng)絡(luò)一直在尋找入侵者,一旦發(fā)現(xiàn)敵人,就會發(fā)動復(fù)雜的攻擊。
免疫系統(tǒng)遍布全身,涉及多種類型的細(xì)胞、器官、蛋白質(zhì)和組織。至關(guān)重要的是,它可以將我們的組織與外來組織——自我與非自我——區(qū)分開來。死細(xì)胞和有缺陷的細(xì)胞也會被免疫系統(tǒng)識別和清除。
如果免疫系統(tǒng)遇到病原體,例如細(xì)菌、病毒或寄生蟲,就會產(chǎn)生所謂的免疫反應(yīng)。稍后,我們將解釋其工作原理,但首先,我們將介紹免疫系統(tǒng)中的一些主要特征。
白細(xì)胞/白血球
一種白細(xì)胞(黃色),攻擊炭疽細(xì)菌(橙色),底部的白線長 5 微米。
Image credit: Volker Brinkmann
白細(xì)胞也稱為白血球。它們在血管和與靜脈和動脈平行的淋巴管中在體內(nèi)循環(huán)。
白細(xì)胞不斷巡邏并尋找病原體。當(dāng)它們找到目標(biāo)時,它們開始繁殖并向其他細(xì)胞類型發(fā)送信號以執(zhí)行相同的操作。
我們的白細(xì)胞儲存在身體的不同位置,稱為淋巴器官。這些包括以下內(nèi)容:
胸腺 - 肺之間和頸部正下方的腺體。
脾臟 - 過濾血液的器官。它位于腹部的左上角。
骨髓 - 發(fā)現(xiàn)于骨骼的中心,它也產(chǎn)生紅細(xì)胞。
淋巴結(jié) - 遍布全身的小腺體,由淋巴管相連。
有兩種主要類型的白細(xì)胞:
1. 吞噬細(xì)胞
這些細(xì)胞包圍并吸收病原體并將它們分解,有效地吞噬它們。有幾種類型,包括:
中性粒細(xì)胞——這些是最常見的吞噬細(xì)胞類型,往往會攻擊細(xì)菌。
單核細(xì)胞——這些是最大的類型,有多種作用。
巨噬細(xì)胞——它們巡邏病原體并清除死亡和垂死的細(xì)胞。
肥大細(xì)胞——它們有很多工作,包括幫助愈合傷口和抵御病原體。
2. 淋巴細(xì)胞
淋巴細(xì)胞幫助身體記住以前的入侵者,并在他們再次攻擊時識別他們。
淋巴細(xì)胞在骨髓中開始它們的生命。一些留在骨髓中并發(fā)育成 B 淋巴細(xì)胞(B 細(xì)胞),另一些則進(jìn)入胸腺并成為 T 淋巴細(xì)胞(T 細(xì)胞)。這兩種細(xì)胞類型具有不同的作用:
B 淋巴細(xì)胞——它們產(chǎn)生抗體并幫助提醒 T 淋巴細(xì)胞。
T 淋巴細(xì)胞——它們破壞體內(nèi)受損的細(xì)胞并幫助提醒其他白細(xì)胞。
免疫反應(yīng)的工作原理
B 淋巴細(xì)胞分泌鎖定抗原的抗體(如圖)。
免疫系統(tǒng)需要能夠區(qū)分自我和非自我。它通過檢測在所有細(xì)胞表面發(fā)現(xiàn)的蛋白質(zhì)來做到這一點(diǎn)。它學(xué)會在早期忽略自己的或自身的蛋白質(zhì)。
抗原是可以引發(fā)免疫反應(yīng)的任何物質(zhì)。
在許多情況下,抗原是細(xì)菌、真菌、病毒、毒素或異物。但它也可能是我們自己的細(xì)胞之一出現(xiàn)故障或死亡。最初,一系列細(xì)胞類型共同作用以將抗原識別為入侵者。
B淋巴細(xì)胞的作用
一旦 B 淋巴細(xì)胞發(fā)現(xiàn)抗原,它們就會開始分泌抗體(抗原是“抗體生成器”的縮寫)??贵w是鎖定特定抗原的特殊蛋白質(zhì)。
每個 B 細(xì)胞產(chǎn)生一種特異性抗體。例如,一個人可能會針對引起肺炎的細(xì)菌制造抗體,而另一個人可能會識別普通感冒病毒。
抗體是稱為免疫球蛋白的一大類化學(xué)物質(zhì)的一部分,它在免疫反應(yīng)中發(fā)揮著許多作用:
免疫球蛋白 G (IgG) — 標(biāo)記微生物,以便其他細(xì)胞能夠識別和處理它們。
IgM — 是殺滅細(xì)菌的專家。
IgA — 聚集在液體中,例如眼淚和唾液,在那里它保護(hù)進(jìn)入身體的通道。
IgE — 防止寄生蟲,也是過敏的罪魁禍?zhǔn)住?/p>
IgD — 與 B 淋巴細(xì)胞保持結(jié)合,幫助它們啟動免疫反應(yīng)。
抗體鎖定抗原,但不會殺死它,只會將其標(biāo)記為死亡。殺死是其他細(xì)胞的工作,例如吞噬細(xì)胞。
T淋巴細(xì)胞的作用
有不同類型的 T 淋巴細(xì)胞:
輔助 T 細(xì)胞(Th 細(xì)胞)——它們協(xié)調(diào)免疫反應(yīng)。有些與其他細(xì)胞交流,有些刺激 B 細(xì)胞產(chǎn)生更多抗體。其他的會吸引更多的 T 細(xì)胞或吞噬細(xì)胞的吞噬細(xì)胞。
殺傷性 T 細(xì)胞(細(xì)胞毒性 T 淋巴細(xì)胞)——顧名思義,這些 T 細(xì)胞攻擊其他細(xì)胞。它們對于對抗病毒特別有用。它們通過識別受感染細(xì)胞外部的小部分病毒并破壞受感染細(xì)胞來發(fā)揮作用。
免疫/抵抗力
您的皮膚是抵御外部病原體的第一道防線。
每個人的免疫系統(tǒng)都不同,但一般來說,它會在成年期變得更強(qiáng),因為此時我們已經(jīng)接觸到更多的病原體并產(chǎn)生了更多的免疫力。
這就是為什么青少年和成年人比兒童更容易少生病的原因。
一旦產(chǎn)生抗體,體內(nèi)就會保留一個副本,這樣如果再次出現(xiàn)相同的抗原,就可以更快地處理它。
這就是為什么對于某些疾病,例如水痘,您只會感染一次,因為身體已經(jīng)儲存了水痘抗體,隨時準(zhǔn)備在下次到來時將其摧毀。這稱為免疫。
人類有三種免疫類型,稱為先天性、適應(yīng)性和被動性:
先天免疫
我們生來就對入侵者有一定程度的免疫力。與許多動物的免疫系統(tǒng)類似,人類免疫系統(tǒng)從第一天起就會攻擊外來入侵者。這種先天免疫包括我們身體的外部屏障——抵御病原體的第一道防線——例如喉嚨和腸道的皮膚和粘膜。
這種反應(yīng)更籠統(tǒng)和非特定。如果病原體設(shè)法避開先天免疫系統(tǒng),適應(yīng)性或獲得性免疫就會開始發(fā)揮作用。
適應(yīng)性(獲得性)免疫
這種對病原體的保護(hù)隨著我們的生活而發(fā)展。當(dāng)我們接觸疾病或接種疫苗時,我們會建立一個針對不同病原體的抗體庫。這有時被稱為免疫記憶,因為我們的免疫系統(tǒng)會記住以前的敵人。
被動免疫
這種免疫是從其他來源“借來”的,但不會無限期地持續(xù)下去。例如,嬰兒在出生前通過胎盤和出生后在母乳中從母親那里獲得抗體。這種被動免疫可以保護(hù)嬰兒在生命的早期免受某些感染。
免疫接種
免疫將抗原或減弱的病原體引入人體內(nèi),使個體不會生病但仍會產(chǎn)生抗體。因為身體保存了抗體的副本,所以如果威脅在以后的生活中再次出現(xiàn),它就會受到保護(hù)。
免疫系統(tǒng)疾病
由于免疫系統(tǒng)非常復(fù)雜,它可能會以多種方式出錯。免疫紊亂的類型分為三類:
免疫缺陷
當(dāng)免疫系統(tǒng)的一個或多個部分不起作用時,就會出現(xiàn)這些問題。免疫缺陷可以通過多種方式引起,包括年齡、肥胖和酗酒。在發(fā)展中國家,營養(yǎng)不良是一個常見的原因。艾滋病是獲得性免疫缺陷的一個例子。
在某些情況下,免疫缺陷可以遺傳,例如,在吞噬細(xì)胞功能不正常的慢性肉芽腫病中。
自身免疫
在自身免疫疾病中,免疫系統(tǒng)錯誤地瞄準(zhǔn)健康細(xì)胞,而不是外來病原體或有缺陷的細(xì)胞。在這種情況下,他們無法區(qū)分自我和非自我。
自身免疫性疾病包括乳糜瀉、1 型糖尿病、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和格雷夫斯病。
超敏反應(yīng)
對于超敏反應(yīng),免疫系統(tǒng)會以損害健康組織的方式反應(yīng)過度。一個例子是過敏性休克,其中身體對過敏原的反應(yīng)如此強(qiáng)烈,以至于可能危及生命。
簡而言之
免疫系統(tǒng)極其復(fù)雜,對我們的生存至關(guān)重要。幾種不同的系統(tǒng)和細(xì)胞類型在整個身體內(nèi)完美同步(大部分時間)工作,以抵抗病原體并清除死細(xì)胞。
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