免疫系统概述
- 免疫系统生物学
- 免疫系统概述
- 天然免疫
- 获得性免疫
- 衰老对免疫系统的影响
免疫系统旨在让身体防御外来或危险入侵者。这类入侵者包括
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微生物(常称作细菌,例如细菌、病毒和真菌)
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寄生体(例如蠕虫)
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癌细胞
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甚至移植的器官和组织( 免疫系统概述 : 作用机制)
为了让身体防御这些入侵者,免疫系统必须能够区分
任何被认为是非自身的物质,特别是被认为是危险的(例如,如果可以致病),都会刺激机体的免疫反应。这类物质称为抗原。
抗原可以含于细菌、病毒、其他微生物或恶癌细胞内部或其表面上。抗原亦可存在于自身——例如,食物分子或花粉。正常免疫反应包括识别可能有害的外来抗原,激活和动员力量来防御,并对之攻击。如果免疫功能失常或者把自身误认为是非自身,它就可以攻击机体自身组织,导致自身免疫病,诸如类风湿性关节炎、甲状腺炎或系统性红斑狼疮(狼疮)。
下列情况时,免疫系统的疾病发生:
防线
机体有一系列防线。防线包括物理屏障、白细胞和抗体及其他化学物质。
物理屏障
细胞
下一道防线涉及穿过血流并进入组织、寻找并攻击微生物及其他入侵者的白细胞。
这层防御具有两个组成部分:
先天性(天然)免疫( 天然免疫)不需要事先遇到微生物或其他入侵者以有效发挥作用。它对侵入者立刻产生反应,不需要学习识别过程。几种类型的白细胞参与这个过程:
免疫物质
固有免疫和获得性免疫相互作用,直接或者通过趋化或活化其他免疫系统细胞(作为防御中动员过程中的一部分)的物质而互相影响( 活化和运动)。这些分子包括
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细胞因子(作为免疫系统的信使— 天然免疫 : 细胞因子)
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抗体( 获得性免疫 : 抗体)
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补体蛋白(形成补体系统— 天然免疫 : 补体系统)
这些物质不在细胞中,而是溶解于体液(诸如血浆)中。
某些这种分子,包括一些细胞因子,促进炎症。
因为这些分子吸引免疫系统细胞至患病组织,所以炎症发生。为了辅助这些细胞到达组织,身体向组织运送更多血液。为了运输更多血液至组织,血管扩张并且变得更通透,从而允许更多液体和细胞离开血管并进入组织。炎症因此总是造成发红、发热和肿胀。炎症的目的是局限感染,避免播散。然后免疫系统产生的其他物质帮助炎症缓解以及受损组织愈合。尽管炎症很麻烦,但是它说明免疫系统在发挥作用。然而,过度或长期(慢性)的炎症可能有害。
免疫器官
除了全身散布的细胞外,免疫系统还包括几种器官。这些器官被分为初级和次级淋巴器官。
初级淋巴器官是白细胞产生和/或增殖的场所:
当需要防卫机体时,白细胞动员,主要从骨髓动员。然后进入血流并行进到所需部位。
淋巴系统:. 帮助机体抵御感染
次级淋巴样器官包括
这些器官捕获微生物和其他异物,并提供免疫系统成熟细胞聚集的场所,互相之间及与异物之间交互作用,产生特异的免疫反应。
淋巴结分布于机体各部,由广泛的淋巴管网络连接在一起,淋巴管发挥免疫系统的循环系统作用。淋巴系统将微生物、其他异物、恶性肿瘤细胞和死亡或受损的细胞从组织运送到淋巴结(过滤并破坏这些物质和细胞),然后回流到血流。然后,滤过的淋巴液返回血流。
淋巴结是癌细胞可能向其扩散的首批位置之一。因此,医生往往检查淋巴结以判断恶性肿瘤有无扩散。淋巴结的恶性肿瘤细胞可以导致淋巴结肿大。由于对于感染的免疫反应也在淋巴结发生,感染后淋巴结也可以肿大。有时,被携带到淋巴结的细菌并没有被杀灭,而导致了淋巴结的感染(淋巴结炎)。
作用机制
针对入侵者的成功免疫反应要求
识别
为了能够破坏入侵者,首先免疫系统必须识别它们。也就是说,免疫系统必须能够鉴别其为外来,而非自身。免疫系统可以进行这种识别的缘由是所有细胞表面都有特征性的分子。因为微生物表面上的识别分子为外来而被识别。
在人群中,最重要的自我身份分子称作
HLA分子之所以被称为抗原是因为它们可以激发其他人的免疫反应(正常情况下,它们不会激发自体的免疫反应)。几乎每个人都会有其独特的人类白细胞抗原组合。每个人的免疫系统都会正常识别自身的独特的抗原组合。所有表面分子与自体不同的细胞被识别为外来的。免疫系统会攻击此类细胞。这种细胞可能是微生物、移植组织的细胞或者被侵入微生物感染或者恶性肿瘤改变的细胞。(HLA分子就是某人需要器官移植时医生尽力匹配的那些分子)。
某些白细胞—B细胞(B淋巴细胞)—可以直接识别入侵者。但是其他—T细胞(T淋巴细胞)—需要来自称作抗原呈递细胞的细胞帮助:
活化和运动
调控
消散
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