免疫系统分为先天免疫和适应性免疫两个分支。先天这个词表示你生来就有某种特征。我们所有人都有先天的防御系统,在出生时就发挥作用。而当我们生活中接触到病原体和其他潜在有害物质时,适应性免疫系统就会发展起来。这种情况下的免疫防御是获得性的。
适应性(免疫)反应具有一个先天(免疫)反应所不具备的特点:响应感染的细胞在后续暴露时记得病原体。免疫记忆很重要,因为在许多病例中,初次感染时帮助清除病原体的细胞受过训练,再次感染时能够更快地识别病原体。让我们看看这是怎么做到的。
免疫反应由免疫系统两个分支(先天和适应性)产生的细胞和分子指导,这种反应始于细胞内的一些损伤或感染信号,从而激活了先天免疫反应。感染第一阶段产生了病原体分子(被称为抗原),提供了存在外来入侵者的证据。而抗原呈递细胞是先天免疫系统的一部分,它的工作是寻找抗原并将它们带到指挥中心淋巴结,在这里对外来分子做出反应,这就是适应性免疫系统参与的场所。关键的参与者被称为T细胞,因为它们起源于胸腺(thymus),而B细胞来自于骨髓(bone marrow)。
每个细胞表面都有一种蛋白质,可以结合外来分子的短片段,该小片段被称为抗原表位(epitope)。这些受体几乎可以结合无限多的外来分子片段,其目标是使感染性病原体的表位与T细胞或B细胞的表面蛋白相匹配。这类似于看钥匙是否适合锁,只有特定钥匙有效,如果找到了正确的组合,T细胞或B细胞就会被激活,并开始产生化学物质来摧毁表位结合的病原体或杀死被病原体感染的细胞。这些细胞产生一种叫做抗体的蛋白质。血液中可以找到B细胞产生的抗体,它们与细胞外的病原体结合,杀死或中和病原体。
T细胞可以直接杀死被感染的细胞,从而阻止细胞内病原体的复制。某些类型的T细胞可以调节其他类型的T细胞,防止过多的细胞杀伤。T细胞能够识别被感染的细胞,因为细胞表面展示病原体碎片,证明存在入侵者、需要帮助。这两种细胞都可以被先天免疫反应在感染早期阶段产生的化学信号招募到感染部位。适应性免疫反应的T细胞和B细胞通过杀死产生病原体的细胞、清除血液中循环的病原体来共同清除病原体。这是一套非常有效的防御系统,因为目标只有特定病原体,反应受到高度调控。
适应性免疫反应的惊人特性是,T细胞和B细胞都有能力记住引起初次感染的表位。这意味着下次你被病原体感染时,你不必等待初次(免疫)反应时发生的细胞移动和通信,T细胞和B细胞已经准备好了。
免疫记忆是防止我们被人群中一直存在的病原体持续感染的关键。这就是为什么如果你小时候感染过病毒(如麻疹或水痘),你就会受到保护。在某些情况下,你受到了终生保护,但在其他情况下,提供长期记忆的T细胞和B细胞要么发育不良,要么似乎寿命不长。例如,许多导致上呼吸道疾病的病毒感染(我们称之为普通感冒)似乎并不能带来良好的长期记忆。疫苗在某种程度上是原发感染的替代品,这样你就可以在不被感染的情况下获得记忆细胞。
适应性免疫反应的关键特征是它对病原体特有的分子具有特异性(称为表位),因此免疫反应可以清除病原体和被感染的细胞。初次感染期间有效遏制病原体的T细胞和B细胞被保留下来,所以抗原表位再次出现时会有记忆。
免疫类型:适应性免疫系统
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