免疫系統

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人體內的免疫器官

人體內有一個免疫系統,它是人體抵禦病原菌侵犯最重要的保衛系統。這個系統由免疫器官(骨髓胸腺脾臟淋巴結扁桃體小腸集合淋巴結、闌尾、胸腺等)、免疫細胞淋巴細胞單核吞噬細胞中性粒細胞嗜鹼粒細胞、嗜酸粒細胞、肥大細胞血小板(因為血小板里有IGG)等),以及免疫分子補體免疫球蛋白干擾素白細胞介素腫瘤壞死因子細胞因子等)組成。免疫系統分為固有免疫和適應免疫,其中適應免疫又分為體液免疫細胞免疫

免疫系統是機體防衛病原體入侵最有效的武器,它能發現並清除異物、外來病原微生物等引起內環境波動的因素。但其功能的亢進會對自身器官或組織產生傷害。在很多由於自身免疫引起的疾病中,CD4+ T細胞起著重要的作用。  

目錄

解釋

免疫系統(immune system)是機體保護自身的防禦性結構,主要由淋巴器官(胸腺、淋巴結、脾、扁桃體)、其它器官內的淋巴組織和全身各處的淋巴細胞、抗原呈遞細胞等組成;廣義上也

淋巴器官

包括血液中其它白細胞結締組織中的漿細胞和肥大細胞。構成免疫系統的核心成分是淋巴細胞,它使免疫系統具備識別能力和記憶能力。淋巴細胞經血液和淋巴周遊全身,從一處的淋巴器官或淋巴組織至另一處的淋巴器官或淋巴組織,使分散各處的淋巴器官和淋巴組織連成一個功能整體。免疫系統是生物在長期進化中與各種致病因子的不斷鬥爭中逐漸形成的,在個體發育中也需抗原的刺激才能發育完善。

機體執行免疫功能的器官、組織、 細胞 和分子的總稱。器官包括 胸腺 、法氏囊或囊類同器官、 淋巴結 、脾臟、扁桃體;組織指機體內(特別是消化道呼吸道 粘膜內)存在的許多無被膜的淋巴組織;細胞主要指 淋巴細胞 、單核吞噬細胞、粒細胞;分子主要指 免疫球蛋白 、補體、淋巴因子以及特異性和非特異性輔導因子、抑制因子等參與機體免疫應答的物質。免疫系統各組分功能的正常是維持機體免疫功能相對穩定的保證,任何組分的缺陷或功能的亢進都會給機體帶來損害。

免疫系統各組分廣布全身,錯綜複雜,特別是免疫細胞和免疫分子在機體內不斷地產生、循環和更新。免疫系統具有高度的辨別力,能精確識別自己和非己物質,以維持機體的相對穩定性;同時還能接受、傳遞、擴大、儲存和記憶有關免疫的信息,針對免疫信息發生正和負的應答並不斷調整其應答性。因此,免疫系統在功能上與 神經系統內分泌系統 有許多相似之處。然而,免疫系統功能的失調也會對人體極為不利: 人體的識別能力異常容易導致過敏現象的發生(使用某種食物、注射藥物出現過敏反應,甚至導致休克),反之則會引起反覆感染;人體的自我穩定能力異常,會使免疫系統對自身的細胞作出反應,引發自身免疫疾病,諸如風濕性關節炎風濕性心臟病等;人體的免疫監視的功能降低,如同失去了一位「警衛員」,使腫瘤有了可乘之機。由此可見,人體免疫系統對人類的健康起著舉足輕重的作用,如果它的功能不穩定,人類很有可能會被病毒細菌這些病原體侵害、折磨。

正常骨髓的透射電圖鏡

骨髓是主要的造血器官,是各類血細胞的發源地。胚胎血細胞生成場所最早在卵黃囊,後移至胚肝和胚脾,最後由骨髓替代。成年期造血功能主要發生在胸骨、脊椎、骼骨和肋骨扁骨紅髓。血細胞的祖先是多能幹細胞,繼而增殖分化淋巴系和髓系幹細胞,再進一步增殖分化為單能幹細胞或前體細胞進入血流。禽類的前體B細胞進入法氏囊成熟,哺乳類包括人類的前體B細胞仍繼續留在骨髓內直至成熟。

胸腺是T細胞分化和成熟的場所,因而T細胞亦稱胸腺依賴性T淋巴細胞。骨髓中的T淋巴系前體細胞(前體T細胞)經血循

胸腺示意圖

環進入胸腺後,也稱胸腺細胞。它們在胸腺激素影響下,最終分化為成熟T細胞,隨後釋放入血液循環中。

成熟T細胞和B細胞通過血液循環到達淋巴結、脾臟和扁桃體等組織或器官,它們分別定居在固定的部位,成為機體的常駐警衛部隊。若遇到病原體等抗原物質入侵,就能發生特異性免疫應答反應,產生免疫物質與之對抗。我們身體某個部位發生創傷炎症時,該部位附近的淋巴結便會腫大,這就是這些部位增加了「警衛部隊」並在和病原體作戰。

在感染過程中,各免疫器官、組織、細胞和分子間互相協作、互相制約、密切配合,共同完成複雜的免疫防禦功能。病原體侵入人體後,首先遇到的是天然免疫功能的抵禦。一般經7-10天,產生了獲得性免疫;然後兩者配合,共同殺滅病原體。

天然免疫是人類在長期的種系發育和進化過程中,逐漸建立起來的防禦病原體的一系列功能。其特點是人人生來就有,並能遺傳給下一代,而且不同種的生物免疫系統有差異。例如人不會得雞霍亂也不會被犬瘟病毒感染;同樣,動物不會患麻疹

天然免疫與人體的組織結構和生理功能有密切聯繫。  

結構

免疫器官—— 中樞免疫器官:骨髓:主要的造血器官,是各類血細胞的發源地。B細胞分化成熟的場所,免疫應答場所。

胸腺:T細胞分化和成熟的場所

外周免疫器官:脾(最大):對進入血液的Ag產生免疫應答、儲存調節血量

淋巴結:進行免疫應答、淋巴細胞再循環、濾過淋巴液

扁桃體、闌尾:(粘膜免疫系統MIS)自粘膜進入Ag產生應答。

免疫細胞—— 來源於骨髓中的多功能造血幹細胞

淋巴細胞 —— T細胞、B細胞:發揮核心作用的免疫細胞,負責細胞免疫、體液免疫稱免疫活性細胞ICC

NK細胞:自然殺傷細胞,通過脫顆粒作用損傷細胞膜和裂解DNA導致細胞凋亡

通過其表面表面FcγR與IgG結合介導溶細胞。抗病毒抗腫瘤

抗原提呈細胞: 能攝取、加工、處理抗原,將抗原提呈給T淋巴細胞,抗原提呈細胞APC。

專職性APC: 單核-巨噬細胞:膜表面分子、吞噬、抗原提呈、產活性因子

樹突狀細胞DC:提成抗原

B淋巴細胞:無吞噬功能

非專職性APC:內皮細胞纖維細胞

其他免疫細胞:中性粒細胞(吞噬殺傷)嗜鹼粒細胞(殺寄生蟲)、嗜酸粒細胞、肥大細胞、血小板

免疫分子—— 細胞因子CK:由細胞分泌,細胞間傳遞信息、具有免疫調節和效應功能的小分子多肽蛋白。細胞因子CK

粘附分子AM:介導粘附作用的膜蛋白,在胚胎髮育、分化,組織結構維持、炎症、免疫應答、止血凝血、

腫瘤浸潤和轉移過程中起重要作用。  

皮膚與粘膜

人體與外界環境接觸的表面,覆蓋著一層完整的皮膚和粘膜。皮膚由多層扁平細胞組成,能阻擋病原體的穿越,只有當皮膚損傷時,病原體才能侵入。粘膜僅有單層柱狀細胞,機械性阻擋作用不如皮膚,但粘膜有多種附件和分泌液。例如呼吸道粘膜上皮細胞纖毛運動、口腔唾液吞咽和腸蠕動等,可將停留在粘膜表面的病原體驅趕出體外。當宿主受寒冷空氣或有害氣體等刺激,上呼吸道粘膜屏障受損傷時,就易患氣管炎支氣管炎肺炎等。

皮膚和粘膜能分泌多種殺菌滅毒物質。例如皮膚的汗腺能分泌乳酸使汗液呈酸性(pH5.2-5.8),不利於細菌生長。皮脂腺分泌的脂肪酸,有殺細菌和真菌作用。不同部位的粘膜腺體能分泌溶菌酶、胃酸、蛋白酶等各種殺菌物質。

人體的正常菌群也有拮抗病原體的作用。例如口腔中的唾液鏈球菌產生的過氧化氫能殺死腦膜炎奈瑟氏菌金黃色葡萄球菌、白假絲酵母菌等;咽喉部的甲型鏈球菌能抑制肺炎鏈球菌生長等。  

血腦屏障

血腦屏障不是一個特殊的解剖學上專有的結構,一般認為由軟腦膜、脈絡絲、腦血管和星狀膠質細胞等組成。尚不夠完善,所以容易發生腦膜炎、腦炎等疾患。  

胎盤屏障

由母體子宮內膜基蛻膜胎兒絨毛膜組成。正常情況下,母體感染的病原體及其毒性產物難於通過胎盤屏障進入胎兒體內。但若在妊娠3個月內,此時胎盤結構發育尚不完善,則母體中的病原體等有可能經胎盤侵犯胎兒,干擾其正常發育,造成畸形甚至死亡。藥物也和病原體一樣有可能通過母體侵犯胎兒。因此,在懷孕期間,尤其是早期,應盡量防止發生感染,並儘可能不用或少用副作用較大的各類藥物。  

免疫系統工作原理

人類的吞噬細胞有大、小兩種。小吞噬細胞是外周血中的中性粒細胞。大吞噬細胞

細胞單核吞噬細胞

是血中的單核細胞和多種器官、組織中的巨噬細胞,兩者構成單核吞噬細胞系統

當病原體穿透皮膚或粘膜到達體內組織後,吞噬細胞首先從毛細血管中逸出,聚集到病原體所在部位。多數情況下,病原體被吞噬殺滅。若未被殺死,則經淋巴管到附近淋巴結,在淋巴結內的吞噬細胞進一步把它們消滅。淋巴結的這種過濾作用在人體免疫防禦能力上佔有重要地位,一般只有毒力強、數量多的病原體才有可能不被完全阻擋而侵入血流及其它臟器。但是在血液、肝、脾或骨髓等處的吞噬細胞會對病原體繼續進行吞噬殺滅。

以病原菌為例,吞噬、殺菌過程分為三個階段,即吞噬細胞和病菌接觸、吞入病菌、殺死和破壞病原菌。吞噬細胞內含有溶酶體,其中的溶菌酶、髓過氧化物酶、乳鐵蛋白防禦素、活性氧物質、活性氮物質等能殺死病菌,而蛋白酶、多糖酶核酸酶、脂酶等則可將菌體降解。最後不能消化的菌體殘渣,將被排到吞噬細胞外。

細菌被吞噬在吞噬細胞內形成吞噬體;溶酶體與吞噬體融合成吞噬溶酶體;溶酶體中多種殺菌物質和水解酶將細菌殺死並消化;菌體殘渣被排出細胞外。

病菌被吞噬細胞吞噬後,其結果根據病菌類型、毒力和人體免疫力不同而不同。化膿性球菌被吞噬後,一般經5-10分鐘死亡,30—60分鐘被破壞,這是完全吞噬。而結核分枝桿菌、布魯氏菌、傷寒沙門氏菌軍團菌等,則是已經適應在宿主細胞內寄居的胞內菌。在無特異性免疫力的人體中,它們雖然也可以被吞噬細胞吞入,但不被殺死,這是不完全吞噬。不完全吞噬可使這些病菌在吞噬細胞內得到保護,免受機體體液中特異性抗體、非特異性抗菌物質或抗菌藥物的有害作用;有的病菌尚能在吞噬細胞內生長繁殖,反使吞噬細胞死亡;有的可隨遊走的吞噬細胞經淋巴液或血流擴散到人體其它部位,造成廣泛病變。此外,吞噬細胞在吞噬過程中,溶酶體釋放出的多種水解酶也能破壞鄰近的正常組織細胞,造成對人體不利的免疫病理性損傷。

正常人體的血液、組織液、分泌液等體液中含有多種具有殺傷或抑制病原體的物質。主要有補體、溶菌酶、防禦素、乙型溶素、吞噬細胞殺菌素、組蛋白、正常調理素等。這些物質的直接殺傷病原體的作用不如吞噬細胞強大,往往只是配合其它抗菌因素髮揮作用。例如補體對霍亂弧菌只有弱的抑菌效應,但在霍亂弧菌與其特異抗體結合的複合物中若再加入補體,則很快發生溶解霍亂弧菌的溶菌反應。

人體的免疫系統像一支精密的軍隊,24小時晝夜不停地保護著我們的健康。它是一個了不起的傑作!在任何一秒內,免疫系統都能協調調派不計其數、不同職能的免疫「部隊」從事複雜的任務。它不僅時刻保護我們免受外來入侵物的危害,同時也能預防體內細胞突變引發癌症的威脅。如果沒有免疫系統的保護,即使是一粒灰塵就足以讓人致命。 根據醫學研究顯示,人體百分以上的疾病與免疫系統失調有關。而人體免疫系統的結構是繁多而複雜的,並不在某一個特定的位置或是器官,相反它是由人體多個器官共同協調運作。骨髓和胸腺是人體主要的淋巴器官,外圍的淋巴器官則包括扁桃體、脾、淋巴結、集合淋巴結與闌尾。這些關卡都是用來防堵入侵的毒素及微生物。當我們喉嚨發癢或眼睛流淚時,都是我們的免疫系統在努力工作的信號。長久以來,人們因為盲腸和扁桃體沒有明顯的功能而選擇割除它們,但是最近的研究顯示盲腸和扁桃體內有大量的淋巴結,這些結構能夠協助免疫系統運作。

自從抗生素發明以來,科學界一直致力於藥物的發明,期望它能治療疾病,但事與願違,研究人員逐漸發現,人們對化學藥物的使用只會刺激免疫系統中的某種成分,但它無法替代免疫系統的功能,並且還會產生對人體健康有害的副作用,擾亂免疫系統平衡。反而是人體本身的防禦機制--免疫系統,具有不可思議的力量。而適當的營養卻能使免疫系統全面有效地運作,有助於人體更好地防禦疾病、克服環境污染及毒素的侵襲。營養與免疫系統之間密不可分、相互促進的關聯,成就了營養免疫學創立的理論基礎。  

免疫系統具有以下的功能

一、保護:使人體免於病毒、細菌、污染物質及疾病的攻擊。

二、清除:新陳代謝後的廢物及免疫細胞與敵人打仗時遺留下來的病毒死傷屍體,都必須藉由免疫細胞加以清除。

三、修補:免疫細胞能修補受損的器官和組織,使其恢復原來的功能。健康的免疫系統是無可取代的,雖然它的力量令人讚歎,但仍可能因為持續攝取不健康的食物而失效。研究已證實,適當的營養可強化免疫系統的功能,換言之,影響免疫系統強弱的關鍵,就在於精確平衡的營養,不均衡的營養會使免疫細胞功能減弱,不純淨的營養會使免疫細胞產生失調,導致慢性疾病。營養免疫學的研究焦點就在於如何藉著適當的營養滋養身體,以維持免疫系統的最佳狀態,進而使我們的免疫系統更強健,這是由陳昭妃博士擷取中國人對本草植物的使用心得,並融合對於營養免疫學的深入研究所創造的,是一門新世紀的健康科學,更是新時代的健康主流。

士兵工廠:骨髓 紅血球和白血球就像免疫系統里的士兵,而骨髓就負責製造這些細胞。每秒鐘就有800萬個血球細胞死亡並有相同數量的細胞在這裡生成,因此骨髓就像製造士兵的工廠一樣。

訓練場地:胸腺 就像為贏得戰爭而訓練海軍、陸軍和空軍一樣,胸腺是訓練各軍兵種的訓練廠。胸腺指派T細胞負責戰鬥工作。此外,胸腺還分泌具有免疫調節功能的荷爾蒙。

戰場:淋巴結 淋巴結是一個擁有數十億個白血球的小型戰場。當因感染而須開始作戰時,外來的入侵者和免疫細胞都聚集在這裡,淋巴結就會腫大,甚至我們都能摸到它。腫脹的淋巴結是一個很好的信號,它正告訴你身體受到感染,而你的免疫系統正在努力地工作著。作為整個軍隊的排水系統,淋巴結肩負著過濾淋巴液的工作,把病毒、細菌等廢物運走。人體內的淋巴液大約比血液多出4倍。

血液過濾器脾臟 脾臟是血液的倉庫。它承擔著過濾血液的職能,除去死亡的血球細胞

扁桃體

,并吞噬病毒和細菌。它還能激活B細胞使其產生大量的抗體

咽喉守衛者:扁桃體 扁桃體對經由口鼻進入人體的入侵者保持著高度的警戒。那些割除扁桃體的人患上鏈球菌咽喉炎霍奇金病的機率明顯升高。這證明扁桃體在保護上呼吸道方面具有非常重要的作用。

免疫助手:盲腸 盲腸能夠幫助B細胞成熟發展以及抗體(IgA)的生產。它也扮演著交通指揮員的角色,生產分子來指揮白血球到身體的各個部位。盲腸還能「通知」白血球在消化道內存在有入侵者。在幫助局部免疫的同時,盲腸還能幫助控制抗體的過度免疫反應

腸道守護者:病原微生物最易入侵的部位是口,而腸道與口相通,所以腸道的免疫功能非常重要。集合淋巴結腸道黏膜固有層中的一種無被膜淋巴組織,富含B淋巴細胞、巨噬細胞和少量T淋巴細胞等。對入侵腸道的病原微生物形成一道有力防線。

免疫系統的工作過程:

當病菌、病毒等致病微生物進入到人體後,免疫系統中的巨噬細胞首先發起進攻,將它們吞噬到「肚子「里,然後通過酶的作用,把他們分解成一個個片斷,並將這些微生物的片斷顯現在巨噬細胞的表面,成為抗原,表示自己已經吞噬過入侵的病菌,並讓免疫系統中的T細胞知道。

T細胞與巨噬細胞表面的微生物片斷,或者說微生物的抗原,連著相遇後如同原配的鎖和鑰匙一樣,馬上發生反應。這時,巨噬細胞便會產生出一種淋巴因子的物質,他最大的作用就是激活T細胞。T細胞一旦「醒來」便立即向整個免疫系統發出「警報」,報告有「敵人」入侵的消息。這時,免疫系統會出動一種殺傷性T淋巴細胞,並由它發出專門的B淋巴細胞,最後通過B淋巴細胞產生專一的抗體。

殺傷性T淋巴細胞能夠找到那些已經被感染的人體細胞,一旦找到之後便向殺手那樣將這些受感染的細胞摧毀掉,防止致病微生物的進一步繁殖。

在摧毀受感染的細胞的同時B淋巴細胞產生的抗體,與細胞內的致病微生物結合是知識去治病作用。

通過以上一系列複雜的過程,免疫系統終於保為主類我們的身體。

當第一次的感染被抑制住以後,免疫系統會把這種致病微生物的所有過程用具的記錄下來。如果人體再次受到同樣的致病微生物入侵,免疫系統已經清楚地知道該怎樣對付他們,並能夠很容易、很準確、很迅速的作出反應,將入侵之地消滅掉。  

免疫系統與植物神經系統的關係

現實生活中工作壓力大,心理負擔重,以及情緒緊張的時候,人們往往容易生病,原因何在?專家認為,這就是植物神經系統影響免疫系統的表現。當植物神經系統功能紊亂時,免疫系統的功能就會紊亂,進而出現各種頑固性疾病。

比如:副交感神經正常活動,可以促進唾液、胃液、腸液、胰液胰島素分泌,當副交感神經活動減弱和持續時:

1、唾液減少導致口腔有害菌無法徹底消滅,使慢性咽喉炎口腔潰瘍難以治癒;

2、胃液減少導致幽門螺桿菌無法殺滅,出現慢性胃炎胃潰瘍

3、腸液減少導致腸道菌群失衡,結腸炎久治不愈;

4、胰島素分泌減少會導致蛋白質代謝紊亂,免疫力降低,病毒乘虛而入,出現愛滋病病毒性肝炎、風濕性關節炎等大量的免疫系統疾病; 胰島素減少還會出現高血糖,進而出現高血脂高血壓,並發大血管病如心腦血管病周圍血管病如下肢潰瘍、趾端缺血疼痛(或出現壞死)、周圍神經病變,微血管病如白內障青光眼、眼底病變、視網膜病變腎小球硬化

因此,正常的植物神經活動對人體多麼重要,植物神經紊亂患者,如果症状較輕,適量服用一些維生素B1谷維素等,有一定調節作用;若症状較重(比如出現了免疫系統疾病),中藥方劑神經免疫劑」效果非常明顯,一般3天就有明顯的效果。  

免疫學歷史

1798: Jenner嘗試接種法從而開啟了遺傳學的大門

1881-1885: Pasteur制出抵禦霍亂, 炭疽病, 狂犬病疫苗

1882: Mechnikov發現了巨噬細胞的噬菌性

1890: Behring嘗試使用被動免疫療法治療破傷風

1900: Landsteiner發現了ABO血型. 紅十字會建立

1901年,丹麥人貝林發明白喉抗毒素破傷風抗毒素

1905年,德國人科赫發明結核菌素

1906: Pirquet發現了過敏症

1910: Dale發現了組胺並建立了抗組胺劑工業

1922: Fleming發現了溶菌酶和青黴素

1944: Medawar嘗試皮膚移植(但排斥反應劇烈)

1947: Owen發現了孿生子間相互不產生排斥

1951年,南非籍瑞士人塞勒發明黃熱病疫苗

1954年,美國人恩德斯、韋勒和羅賓斯發明脊髓灰質炎疫苗

1957: Isaacs和Lindemann發現了干擾素

1959: Gowans發現了淋巴循環

1960: 淋巴細胞修飾

1961: 發現了免疫反應和甲狀腺之間的關係

1966: 發現了T-B細胞關聯反應

1971: 發現了T細胞抑制效應

1974: Jerne推斷出免疫控制的整套理論構架

1975: Milstein及Kohler制出單株抗體

1980: 官方宣布天花滅絕, 但是…

1981: 天花絕了, 愛滋來了

1984: 發現T細胞受體結構

1987: 發現I型MHC結構

參看

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