家庭診療/免疫系統的組成

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免疫系統包括細胞和可溶性基質。主要細胞為白細胞,包括巨噬細胞中性粒細胞淋巴細胞等。可溶性基質像血漿一樣不在細胞內(見血液生物學)。主要可溶性基質是抗體補體蛋白質細胞因子。一些可溶性基質作為信使攻擊或激活其他細胞。主要組織相容性複合物是免疫系統的核心,幫助識別異己。

巨噬細胞

巨噬細胞是能消化微生物抗原和其他物質的大的白細胞。抗原是能刺激免疫反應的物質。細菌病毒、蛋白質、軟骨癌細胞毒素都可充當抗原。

巨噬細胞胞漿內含有顆粒,它是由被包被在膜內的幾種化學物質和酶組成。這些物質使巨噬細胞具備消化或破壞微生物的作用。

巨噬細胞在血液中不能查見,但它們存在於血流進入器官的入口處或機體與外界的交界處。例如,在外部空氣進入肺的部位和肝細胞血管連接處都可發現巨噬細胞。血液中相似的細胞稱為單核細胞

中性粒細胞

中性粒細胞是類似於巨噬細胞的大的白細胞,可以消化微生物和其他抗原,含有破壞抗原的酶顆粒。然而,其區別在於它存在於血循環中,並需要特異刺激才能從血液進入組織。

淋巴系統:防禦感染

淋巴系統是由淋巴管連接淋巴結形成的網路結構。淋巴結是由淋巴細胞緊緊包裹的篩孔組織。淋巴細胞的篩孔過濾、攻擊和破壞引起感染的有害微生物。淋巴結常常在淋巴管分支的部位集結,如頸部腋窩腹股溝

淋巴液是沿淋巴管流動的富含白細胞的液體。淋巴液可以協助水、蛋白質和其他物質從機體組織向血液迴流。所有應被阻止的物質至少要在淋巴液流經一個淋巴結和淋巴細胞濾過篩時才能被吸收。

其他器官和組織、胸腺、肝、脾、闌尾骨髓以及小的淋巴組織如咽喉部的扁桃體小腸的派伊爾(Peyer)結也是淋巴系統的一部分。它們也幫助機體防禦感染。

淋巴系統

巨噬細胞與中性粒細胞常在一起起作用:巨噬細胞啟動免疫反應,傳遞信號來動員中性粒細胞到「出事現場」參與反應。當中性粒細胞活化時,就能消化入侵者。中性粒細胞的聚集以及殺傷和消化微生物便引起膿液形成。

某些防禦感染的白細胞

防禦感染的白細胞

淋巴細胞

淋巴細胞是淋巴系統的主要細胞,較巨噬細胞和中性粒細胞小。中性粒細胞存活不超過7~10天,而淋巴細胞能存活幾年甚至幾十年。淋巴細胞主要分為三類:

.B淋巴細胞 由骨髓幹細胞衍生,成熟後成為漿細胞,可分泌抗體。

.T淋巴細胞 當幹細胞由骨髓轉移至胸腺時形成,並在那裡分化和成熟。T淋巴細胞在胸腺中學習識別異己。成熟的T淋巴細胞離開胸腺進入淋巴系統,對免疫系統起監控作用。

.自然殺傷細胞

比T和B細胞略大,因能殺傷特定的微生物和癌細胞而得名。「自然」是指它們一旦形成就能殺傷各種靶細胞。而不像B和T淋巴細胞需要成熟和教育過程。自然殺傷細胞也產生一些調節T、B淋巴細胞和巨噬細胞功能的細胞因子和信使物質。

抗體

抗體的基本Y型結構

所有抗體分子都有一個基本的Y型結構。在該結構中不同的片段由二硫鍵結合形成。抗體分子分為可變區和恆定區。可變區決定抗體所結合的抗原。恆定區決定抗原的類型:lgG、lgM、lgD、lgE或lgA。

抗體的基本Y型結構

B淋巴細胞受抗原刺激成熟併產生抗體。抗體是蛋白質,它們與刺激其產生的抗原相互作用。抗體也稱為免疫球蛋白

每個抗體分子都有一個與特異性抗原結合的獨特部分和決定抗體類型的結構。抗體有五類:IgM,IgG,IgA,IgE,IgD。

.IgM 是最初暴露於抗原產生的抗體。例如,當一個小孩首次接種破傷風疫苗時,抗破傷風抗體IgM在10~14天內產生(初次抗體反應)。IgM富含於血液中,但在正常器官或組織中沒有。

.IgG 是抗體最主要的類型,在再次暴露於抗原後產生。例如,小孩接受第二次破傷風增強劑後5~7天產生IgG抗體。這種二次抗體反應較初次反應快而且充分。IgG在血液和組織中均存在,它是唯一可透過胎盤由母體傳遞給胎兒的抗體。母親的IgG保護胎兒和新生兒,直到嬰兒的免疫系統能夠自己產生抗體為止。

.IgA 是防禦微生物通過粘膜(包括鼻、眼、肺和小腸粘膜)侵入機體的重要抗體。IgA可在血液和胃腸道、鼻、眼、肺的分泌物以及乳汁中查見。

.IgE 是引起急性過敏反應的抗體,因此,IgE好像是唯一弊大於利的抗體。然而,它對抵抗寄生蟲感染有重要作用,例如,發展中國家常見的河盲症和血吸蟲病

.IgD 在循環血液中含量很小,其功能尚不清楚。

補體系統

補體系統包括18個以上的蛋白質,這些蛋白質通過一個激活另一個的級聯方式起作用。補體系統可由兩條不同途徑激活:一條稱為旁路途徑,由特定的微生物產物或抗原激活。另一條稱為經典途徑,由特異性抗原抗體結合的免疫複合物激活。補體系統可直接或與免疫系統其他成分聯合破壞外來物質。

細胞因子

細胞因子是免疫系統的信使,它們是在對刺激作出反應時由免疫系統的細胞分泌。它們放大(或幫助)免疫系統的某些方面,抑制另一些方面。很多細胞因子已被識別,它們的名單在不斷增加。

注射某些細胞因子可治療某種疾病。例如,干擾素α對治療某些特定的癌症有效,如毛細胞白血病。干擾素β對治療多發性硬化有益。第三種細胞因子,白介素2(IL-2)對治療惡性黑素瘤腎癌有益,但有副作用粒細胞集落刺激因子,刺激產生中性粒細胞,可用於因化療而白細胞下降的癌症病人。

主要組織相容性複合物

一個人所有的細胞表面均有自己特定的分子,這些分子稱為主要組織相容性複合物分子。通過主要相容性複合物,機體可識別異己,任何表達相同主要組織相容性複合物分子的細胞都被認同;反之則被排斥。

主要組織相容性複合物分子(MHC分子)(也叫人類白細胞抗原或HLA)有兩種主要類型:Ⅰ類和Ⅱ類。MHC-Ⅰ類存在於除紅細胞外的所有細胞,MHC-Ⅱ類僅存在於巨噬細胞和B淋巴細胞以及被抗原刺激的T淋巴細胞。每個人的Ⅰ類和Ⅱ類主要組織相容性複合物分子都是特定的。同卵雙胎有相同的主要組織相容性複合物分子,然而,異卵雙胎有相同分子的機率較小(1/4),非同胞的機率則非常小。

免疫系統的細胞在胸腺中學會識別異己。當胎兒免疫系統開始發育時,幹細胞移至胸腺,在此分化和發展成T淋巴細胞。任何與胸腺主要組織相容性複合物反應的T淋巴細胞均被清除。相反,能耐受和學會與之協作的T淋巴細胞則成熟後離開胸腺。

結果便是成熟的T淋巴細胞能耐受身體自身的細胞和器官,並能在機體需要防衛時,與機體其他細胞協同作用。如果T淋巴細胞不能耐受機體自身主要組織相容性複合物分子,它們可能攻擊機體。有時,T淋巴細胞失去了識別異己的能力,導致發生自身免疫性疾病,如系統性紅斑狼瘡多發性硬化症

32 免疫系統解剖 | 免疫和免疫反應 32
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