免疫记忆可以一直存在吗系统可以“记忆”病原体吗,这是如何工作的?

原标题:免疫系统怎么就“病”了?
免疫系统也会生病,甚至危及生命。
  “‘气功大师’王林因患ANCA相关性血管炎、自身免疫性周围神经炎,导致多器官功能衰竭病逝。”这则新闻,使“免疫系统疾病”进入大众视野。
  在数百万年的进化过程中,人类形成了抵御外来微生物和有害物质的复杂防御机制。该防御机制分工明确、功能强大,能够应对生存环境的变化和挑战,我们称之为“免疫系统”。
  但跟人体其他器官一样,免疫系统也会生病,甚至危及生命。这是哪儿出了问题呢?
  先天免疫系统源自无脊椎生物
  正常的免疫系统由免疫器官、免疫细胞和免疫分子组成。
  免疫器官主要是指淋巴结、脾脏和胸腺。免疫细胞中有参与免疫应答反应和免疫调节的细胞,以T淋巴细胞和B淋巴细胞为主。其中,T淋巴细胞来自胸腺,在免疫应答的调节上起重要作用,B淋巴细胞主要参与抗体的形成,包括自身抗体。免疫分子大多是由免疫细胞合成和分泌的,在免疫反应的启动、调节和对组织器官的攻击中起重要作用。
  人类在进化过程中,继承了无脊椎生物的先天免疫系统。这一古老的防御体系通过广泛分布在人体免疫器官里的生发细胞来识别入侵的外界病原微生物;通过先天免疫系统的巨噬细胞等,识别主要微生物的毒力因子,直接杀伤病原体,保护人体。这种保护是一个快速被启动和动员起来的免疫应答反应,是非特异性的,也就是说对任何一种外来微生物入侵,先天免疫都是用同样的方式来反应和清除的,因此并不是最有效的。
  但是,先天免疫系统在减缓感染的同时,会激活人体在近期进化过程中获得的免疫系统――获得性免疫系统。获得性免疫会针对外来抗原或病原体发生特异的反应,在初次接触抗原后,再次接触同一抗原时能够引发更迅速、更强烈的免疫反应,攻击外来抗原,将其清除出体外。
  简而言之,正常的免疫系统有三个重要特点:一是多种多样的抗原受体库,可以识别几乎无穷无尽的病原体;二是免疫记忆,可以发起快速记忆性免疫应答,这就是我们在注射一些疫苗后能够终生免疫的原因;三是免疫耐受,避免对正常自身组织产生免疫损伤。
  辨清“敌我”的免疫耐受
  所谓“免疫”,最重要的功能是识别“自我”和“非自我”,不会对自身组织成分产生免疫反应,这叫做免疫耐受。
  人体通过自身抗原隔离,使自身组织不能与免疫系统接触,以及相关T或B细胞的特异性免疫“无应答”来实现免疫耐受。而对外来微生物或引入机体的外来组织、器官等“非自我”,免疫系统将通过启动免疫“应答”反应,保护机体抵御侵入者的损害。
  因此,如果免疫系统的功能出现紊乱,把身体的正常成分当成外来物质后,就会发生自身免疫性疾病。从发病机制上来理解,自身免疫性疾病是因为免疫耐受被打破后引起的疾病。免疫系统不能正确识别“自我”和“非自我”,从而攻击自身组织和器官。
  此外,具有调节免疫功能的T细胞本身的功能紊乱,不能适时终止或抑制免疫应答反应,也会导致自身免疫反应的发生。
  自身免疫性疾病与基因有关
  我们有必要来认识下,基因在自身免疫性疾病中起到的作用。
  在免疫应答过程中,需要许多辅助分子的存在,才能针对外来微生物抗原发生特异性的免疫反应。其中,最重要的一类辅助分子是MHC(主要组织相容性复合体)。外来微生物抗原和MHC分子结合形成复合物后,才能激活T细胞,启动后续的免疫应答反应。
  MHC通常被称为人类白细胞抗原(HLA),其相关基因位于第6号染色体上。HLA抗原复合体被看作是免疫激活过程的遗传决定物质。换句话说,HLA主要决定了免疫应答反应的特点,以及免疫反应的发生和发展方向。目前,越来越多的基因研究显示,HLA决定了一个人对多种疾病的易感性,尤其是对自身免疫性疾病的易感性。携带这些易感基因的人,患自身免疫性疾病的危险远远高于普通人群。
  现实中,科学家们已发现一些与自身免疫性疾病发病相关的易感基因。可以肯定,人类的免疫反应受到遗传因素影响,某些自身免疫性疾病具有遗传倾向。
  遗传易感人群当心“分子模拟”
  一般来说,自身免疫性疾病常发生于遗传易感的人群。他们的免疫细胞存在功能异常,当遇到合适的外来触发因素时就会发病。
  这些外来触发因素包括微生物,如某些细菌或病毒感染,也包括环境中的一些有害物质,如吸烟。譬如,一些微生物抗原,如葡萄球菌蛋白A和葡萄球菌肠毒素,可以刺激T或B细胞,使这些细胞转变成自身反应性T或B细胞,导致自身免疫反应。
  另外,由于部分微生物的成分和人体正常组织中的片段有相似之处,针对外来微生物的正常免疫应答就会以“分子模拟”或交叉反应的方式,激活自身反应性淋巴细胞,引起自身免疫反应。这种由“分子模拟”引起的自身免疫性疾病,最典型的就是“风湿热”。“风湿热”中的抗链球菌M蛋白抗体与肌动蛋白、层黏连蛋白及神经系统的抗原发生交叉反应,在心脏启动炎症反应,引起风湿性心脏病,若这些抗体进入脑组织则可引起舞蹈症。有研究显示,在I型糖尿病、类风湿关节炎和多发性硬化中,都存在这种微生物蛋白与人体组织间的“分子模拟”作用。
  总之,免疫系统是一道精细、复杂、保护机体抵御外来伤害的屏障。只不过,自身免疫性疾病的发病机制非常复杂,迄今为止,相当一部分疾病的确切发病机制还没有完全研究清楚。需要注意的是,在发生自身免疫性疾病后,患者要及时就医,早诊断、早治疗,才有可能避免重要脏器受到不可逆的损害。(北京协和医院 田新平)(责编:郗若楠、张希)
2020-02-13 17:36
来源:
全科医师
作者:黄冰洋
来源:解放军306医院
如果把们的身体比喻成一个独立的国家的话,那免疫系统就是我们的军警系统,不仅可以作为军队识别和清除外来入侵的病原生物,还能作为警察识别清除体内发生突变的细胞、衰老死亡的细胞或其他有害成分。
免疫系统可以保护我们的身体,防御外敌入侵,保持机体的健康状态。没有免疫系统,我们的身体就会受到细菌,病毒,寄生虫等外来攻击。
免疫系统遍布全身,涉及许多类型的细胞、器官、蛋白质和组织。这个巨大的细胞和组织网络一直在寻找入侵者,一旦发现敌人就会发起复杂的攻击。免疫系统是智能的,可以区分我们自身的组织与外来组织,可以识别正常的细胞与死亡和有缺陷的细胞。
当免疫系统遇到病原体,例如细菌,病毒或寄生虫,即产生免疫反应。那么免疫系统如此复杂而又精密的系统是如何工作的呢?
首先,我们介绍免疫系统的哨兵:白细胞
白血细在血管和淋巴管中进行循环,不断巡逻并寻找病原体;当他们找到目标时,就开始繁殖并将信号发送到其他类型的免疫细胞(也就是喊人),募集免疫杀伤细胞进行灭敌。
有兵就需要兵营,为免疫系统持续产生、培训新的兵力。在体内储存白细胞的部位称为淋巴器官,其中包括:
大本营: 骨髓——骨骼的中心,产生白细胞、红细胞。
训练营: 胸腺——肺部和颈部下方的腺体,T细胞在胸腺发育成熟。
战场: 淋巴结——遍布全身的小腺体,由淋巴管连接。
屠杀场: 脾脏——位于腹部的左上方,过滤血液的器官。
白细胞有两种主要类型:吞噬细胞和淋巴细胞
第一类:吞噬细胞
这些免疫细胞包围病原体并将其分解(免疫细胞食用病原体)。包括:
中性粒细胞 ——最常见的吞噬细胞类型,往往会攻击细菌。
单核细胞 ——最大的类型,并具有多种作用。
巨噬细胞 —— 巡逻探寻病原体,也可以去除死亡和垂死的细胞。
肥大细胞 ——多能手,帮助治愈伤口和抵御病原体。
第二类:淋巴细胞
淋巴细胞帮助身体记住以前的入侵者,并在他们再次出现时再次识别它们。淋巴细胞在骨髓中诞生,其中一些细胞留在骨髓中并发育成B淋巴细胞(B细胞),其他一些细胞进入胸腺,成熟为T淋巴细胞(T细胞)。
B淋巴细胞 ——产生抗体并帮助提醒T淋巴细胞。
T淋巴细胞 ——破坏体内受损的细胞并帮助(和)或提醒其他白细胞。
那么,免疫反应是如何起作用的呢?
免疫系统可以通过检测所有细胞表面抗原,识别自身组织与病原体,进行针对性的攻击。
抗原可以是细菌,真菌,病毒,毒素或异物等可以引发免疫反应的任何外源性物质,也可能是我们自身的缺陷或死亡的细胞。
免疫系统中有一系列细胞协同作用来识别入侵者的抗原物质。
B淋巴细胞的作用
一旦B淋巴细胞发现抗原,它们就开始分泌抗体。抗体是一种特殊蛋白质,也叫免疫球蛋白,特异性针对某种抗原的。
每个B细胞针对特异性病原体产生特异性抗体。例如,肺炎就是B细胞针对肺部细菌产生的抗体导致,感冒就是B细胞针对病毒产生的抗体导致。
不同的抗体具有不同的作用:
免疫球蛋白M(IgM) —— 是杀死细菌的专家。
免疫球蛋白A(IgA) —— 聚集在体液中,如眼泪和唾液,形成保护网防止治病病原体进入体内。
免疫球蛋白E(IgE) —— 防止寄生虫,也是过敏的原因。
免疫球蛋白D(IgD) —— 与B淋巴细胞结合,帮助它们开始免疫反应。
抗体会靶定病原体抗原,但是抗体没法杀死病原体,只会给病原体做一个死亡标记,下一个死亡判书。然后靠吞噬细胞执行杀戮任务。
T淋巴细胞的作用
辅助T细胞(Th细胞) ——协调免疫反应,与其他免疫细胞交流信息,刺激B细胞产生更多抗体。 吸引更多的T细胞或吞噬细胞吞噬病原体、破损细胞。
为什么青少年和成年人往往比孩子更容易生病?那是因为每个人的免疫系统都不同,成年人与青少年相比,成年人暴露于更多的病原体中,并产生更多抗体,成年期会形成更强的免疫力。
一旦产生了抗体,就会在体内留下一份副本,这样如果再次出现相同的抗原,就可以更快地处理并消灭病原体。例如水痘,你只要得它一次,一生都不会再得,这是因为得了一次水痘,体内就会储存有水痘抗体,随时准备灭杀下一个进入体内的水痘病毒。
人类有三种免疫类型:先天免疫、获得性免疫和被动免疫
皮肤是抵御外部病原体的第一层防御。
先天免疫: 我们天生都对病原体有一定程度的免疫力。 先天免疫是我们身体抵御病原体的第一道防线,是生物在长期进化中逐渐形成的。 先天性免疫没有特异性,对抗侵入机体的所有病原体。 但是先天免疫力往往比较弱,如果病原体设法躲避先天免疫系统,那么获得性免疫和被动免疫系统就会起作用。
获得性免疫: 当我们暴露于病原体或接种疫苗时,我们就会刺激T、B淋巴细胞建立了针对不同病原体的抗体库,如果当病原体再次入侵机体时,即可激活T、B淋巴细胞,清除病原体。 这种机制叫做免疫记忆。
被动免疫: 这种类型的免疫力是从另一个来源"借来的",但不会无限期地持续下去。 例如,婴儿在出生前通过胎盘接受母体抗体,在出生后接受母乳中的抗体。 这种被动免疫可以保护婴儿在其生命的早期阶段免受某些感染。
预防接种
把疫苗 (用人工培育并经过处理的病菌、病毒等)接种在健康人的身体内,使得个体不会生病但仍产生抗体。因为身体可以保存抗体的副本,所以如果威胁在以后的生命中再次出现,它就会得到保护。
那么,免疫系统如此复杂,如果某一环节出现问题,那就会出现免洗系统缺陷疾病,一般分为三类:
免疫缺陷疾病:当免疫系统的一个或多个部分不起作用时即产生免疫缺陷,也就是免疫系统某方面罢工了。 免疫缺陷可以通过多种方式引起,包括年龄,肥胖和酗酒。在发展中国家,营养不良是一个常见原因。艾滋病就是是获得性免疫缺陷。在某些情况下,免疫缺陷可以遗传,例如,吞噬细胞不能正常发挥作用的慢性肉芽肿性疾病。
自身免疫疾病:在自身免疫疾病中,免疫系统无法区分自我和非我,统错误地杀灭自身健康细胞,而不是杀灭外来病原体或有缺陷的细胞。 自身免疫疾病包括乳糜泻,1型糖尿病,类风湿性关节炎等病。
过敏症:免疫系统会以损害健康组织的方式过度反应,产生过敏症状。严重的可导致过敏性休克,危及生命。
免疫系统非常复杂,对我们的生存至关重要。多种系统和免疫细胞在整个身体中完美的协同作用对抗病原体并清除死细胞,守护我们身体的健康。
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1. 人体的免疫系统大体分为三道防线:第一道防线是由皮肤黏膜等组成的,作为人体最直接接触外界的部分,第一道防线拥有很强大的阻挡病原体进入机体的能力。比如能抵抗艾滋病病毒的唯一防线就是皮肤,当皮肤破溃,体液接触时,HIV病毒就会侵入人体;2. 第二道防线是由吞噬细胞等非特异性免疫细胞组成的,这些免疫细胞并不能特异性的识别入侵机体的外来物,但可以识别异物和本体的区别,然后包裹吞噬异物,释放自身细胞内的消化酶,希望能溶解消灭异物。就想看门的守卫,虽然战斗力可能不强,但是他认识来者不善,并且竭尽全力阻挡。第二道防线可以消灭我们平时接触的绝大多数病原体,所以我们暴露在充满了细菌真菌病毒的环境里,但并没有每天都生病;3. 以上两道防线是免疫系统的非特异性免疫,作为“大门”和“守卫”的角色保护人体,消灭入侵的病原体。但有些病原体,比如流感病毒等等,“boss”这样的角色,长驱直入,前两道防线的能力并不能阻挡消灭他们,那么病原体可能会进入体液、甚至入侵到细胞中,这时候就需要更厉害的角色去对付他们,即第三道免疫防线,特异性免疫。入侵部位不同,参与特异性免疫的细胞和免疫因子也不同。入侵体液的病原体,鉴于他们还没躲进细胞里,则由“认识”它的免疫细胞识别它并且针对他制造出能够消灭它的工具——抗体,特异性的消灭它;但一旦躲进细胞里,免疫系统就要先想办法让它出来,就需要另一种免疫细胞去告知这个被病原体入侵了的细胞,为了机体的健康,自我裂解,这样病原体就会暴露在体液里,再生产相应抗体结合病原体并消灭病原体。白血球负责在血管内巡逻,进行一系列防卫和免疫工作.例如释放抗体及净化血液。抗体为蛋白,全称免疫球蛋白,在血液及组织内循环以加强身体的防卫能力,是细胞免疫的主要成分,也助白血球发挥作用.淋巴细胞是可以记忆如何保护身体的特殊细胞分为T淋巴细胞和B淋巴细胞,其中每种淋巴细胞又分为记忆细胞和效应细胞,其中效应B细胞的作用是产生免疫球蛋白在体液免疫中起作用,效应T细胞作用是与靶细胞结合并消灭它。记忆细胞的作用是记住抗原,在其下一次入侵时可以快速反应。所谓细胞免疫,是指白血球所担当的角色,而体液免疫则指抗体所扮演的角色.两个系统相互合作,互相引发对方的效能!人类复杂的免疫系统对饮食.运动和生活方式尤为敏感.睡眠不足及每天的一日复一日的生活压力等因素,将削弱我们的免疫力,许多天然的食物来源可提供促进和强化细胞及体液的免疫活动的物质.人类的免疫功能主要有三道防线:皮肤和黏膜 、体内的杀菌物质和吞噬细胞 、免疫器官和免疫细胞功能:、保护抵抗抗原的侵入,防止疾病的发生维护人体的健康 、清除及时清除人体内的衰老的、死亡的、损伤的细胞 、修补随时识别和清除人体内产生的异常细胞(如肿瘤细胞)人工免疫的方法:在体内注射疫苗如:平常打的预防针等都属于人工免疫。
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