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科普:人体的免疫系统是如何工作的?

2019-06-22  茂林之家

人生小哲理干细胞者说

癌症是一场

肿瘤细胞和免疫细胞

之间的斗争

正文

没有所谓“药到病除”,疾病是长期累积的结果。

科普:人体的免疫系统是如何工作的?

编辑:小明月

来源:干细胞者说

许多人很自然的认为疾病是突发的,其实并非如此。大部分的疾病都是在长期发展下所形成的,有些微生物在首度引起症状之前,可能已在人体潜伏多年,例如HIV病毒可有长达十年的潜伏期。当最初之症状终于浮现时,大家都期望能够一针见效,药到病除,但是在治疗过程上却很少有这种大快人心的疗效,正如同入侵的细菌或病毒需要时间来繁殖到足以克服人体的防御一般,人体的免疫系统也需要时间来突破它们的侵袭。另外,人体亦需要时间修补入侵者所损害的组织及器官。

科普:人体的免疫系统是如何工作的?

又如,癌症无法像感冒那样即时就能被发现,通常,被确诊患上癌症已是几年后的事了。实际上,当细菌或病毒刚刚入侵人体时,正是所谓“敌弱我强”之时,如果此时免疫系统强大当然就能将它们“一举歼灭”。

因此,人体的免疫系统需要平时加以不断维护,而不是等到疾病发生时,才想办法补救它。

重点介绍:免疫系统

免疫系统是人体的防御系统。它并不存在于身体的单个部分,而是由细胞、分子、组织和器官组成的大家庭,互帮互助共同保护身体。免疫家庭中的每一个成员都在免疫系统中起着关键作用,这对于预防包括癌症在内的感染或疾病至关重要。

强大健康的免疫系统可以保护我们免受癌症的侵袭,并且能够消除已经形成的肿瘤组织。

免疫系统有两个分支,即先天免疫系统和适应性免疫系统。先天免疫系统提供对常见病原体(细菌、病毒或其他致病微生物)的一般防御,因此它也被称为非特异性免疫。而适应性免疫系统则针对特定的威胁,学习如何对身体已经接触过的病毒或细菌发起精确的攻击。

重点介绍:免疫细胞

许多不同的细胞在免疫系统内共同工作以对抗感染和疾病。每一种类型的细胞都在识别、标记和攻击有害细胞中发挥着重要作用。

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巨噬细胞(Macrophages,缩写为Mø)

巨噬细胞是一种位于组织内的白血球,源自单核细胞,而单核细胞又来源于骨髓中的前体细胞。巨噬细胞在脊椎动物体内参与非特异性防卫(先天性免疫)和特异性防卫(细胞免疫)。

免疫细胞家族成员:巨噬细胞

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辅助性T细胞(Helper T cells , TH)

辅助T细胞(Helper T cells , TH)具有协助体液免疫和细胞免疫的功能。因其主要表面标志是CD4,被称为CD4+细胞。辅助T细胞在免疫反应中扮演中间过程的角色。它可以增生扩散来激活其它类型的产生直接免疫反应的免疫细胞。T细胞调控或"辅助"其它淋巴细胞发挥功能。

免疫细胞家族成员:辅助T细胞

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CD8 T细胞(Cytotoxic T Cells,CTL)

CD8 T细胞(Cytotoxic T Cells,CTL)是机体获得性免疫的主要细胞亚群,细胞表面表达CD8抗原,可以识别、结合并杀伤被细菌或病毒感染的细胞及肿瘤细胞。CD8 T细胞在骨髓与胸腺中发育成熟。

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DC(Dendritic Cells,树突状细胞)

DC(Dendritic Cells,DC)是一大类重要的专职APC,虽在体内的数量较少,但其抗原提呈能力远强于M,B细胞等其他APC。DC作为专职APC具有下列特点:①高水平表达MHC分子;②表达参与抗原摄取和转运的特殊膜受体;③有效摄取和处理抗原,然后迁移至T细胞区;④活化未致敏(naive)T细胞;⑤抗原提呈效率高,少数DC就可以激活T细胞。

免疫细胞家族成员:DC细胞

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粒细胞

粒细胞是机体内具有充满颗粒的细胞质的一些白细胞。根据细胞质中染色颗粒对染料选择性的不同可分为:中性粒细胞(Neutrophilic granulocyte)、嗜酸性粒细胞(Eosinophil)、嗜碱性粒细胞(Basophilic granulocyte,Basophils)。粒细胞在非特异性细胞免疫系统中起着十分重要的作用—趋化作用、吞噬作用和杀菌作用,处于机体抵御微生物病原体,特别是在化脓性细菌入侵的第一线。

免疫细胞家族成员:中性粒细胞

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NK细胞(Natural killer,自然杀伤细胞)

NK细胞(Natural killer,NK)形态上属于大颗粒淋巴细胞,来源于骨髓,占白细胞数量的15%。NK细胞与人体其他150多种白细胞都不同,它不需要接受免疫系统的特殊指令,也不需要其他细胞的配合,自己单独就能识别和攻击外来细胞、癌细胞和病毒。

免疫细胞家族成员:NK细胞

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肥大细胞(Mast cell)

肥大细胞(Mast cell)广泛分布于皮肤及内脏粘膜下的微血管周围。分泌多种细胞因子,参与免疫调节(T、B细胞,APC细胞活化)。表达MHC分子,B7分子,具有APC功能。表达大量的IgE Fc 受体,释放过敏介质,具有弱吞噬功能。

免疫细胞家族成员:肥大细胞

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B淋巴细胞(B细胞)

B淋巴细胞(B细胞)是体内产生抗体的细胞,体内含有识别抗原特异性不同的抗体分子,其多样性即来自不同的B细胞克隆。外周血中B细胞约占淋巴细胞总数的10%-15%。进入机体的抗原物质经过单核吞噬细胞的处理加工,递呈给B淋巴细胞,B细胞表面膜免疫球蛋白分子作为抗原识别受体,可识别可溶性蛋白质抗原的构象决定簇,导致B细胞的活化、增殖并分化成为合成和分泌各类免疫球蛋白的浆细胞。B细胞在体内存活的时间较短,仅数天至数周,但其记忆细胞在体内可长期存在。

免疫细胞家族成员:B淋巴细胞

重点介绍:免疫分子

免疫分子主要指抗原及抗体。免疫分子的种类很多,主要的有以下几类:膜表面抗原受体、主要组织相容性复合物抗原、白细胞分化抗原、粘附分子、抗体、补体、细胞因子、抗原等。

  • 抗体

抗体与有害入侵者(如细菌、病毒或肿瘤细胞)上的特定抗原结合。抗体也标记这些有害细胞攻击和破坏,这是由其他免疫系统细胞。

  • 细胞因子

细胞因子是帮助免疫细胞协同工作的信使分子,以协调对任何特定入侵者、感染或肿瘤的正确免疫反应。

重点介绍:免疫器官

科普:人体的免疫系统是如何工作的?

免疫系统是如何在细胞和分子水平之外工作的?

除了这些还有一个复杂的组织和器官系统,它们相互协作,保护身体免受有害细胞的侵害,并与包括癌症在内的疾病作斗争。这些组织和器官,包括阑尾、骨髓、淋巴结、皮肤、脾脏和胸腺,为免疫系统各个组成部分的发展和运作提供了更广泛的框架。

胸腺和骨髓属于中枢免疫器官,骨髓是造血干细胞和B细胞发育分化的场所,胸腺是T细胞发育分化的器官。脾、扁桃体和全身淋巴结等是周围免疫器官,它们是成熟T和B细胞定居的部位,也是发生免疫应答的场所。此外,黏膜免疫系统和皮肤免疫系统也是重要的免疫组织。

  • 阑尾

阑尾是位于右下腹部的一根细管。阑尾在免疫系统中的确切功能尚不清楚,许多人没有阑尾。目前有一种理论认为阑尾是储蓄对人体有益细菌(微生物群)的地方。

  • 骨髓

骨髓是在骨骼中发现的柔软的海绵状物质,是免疫系统的重要组成部分。它含有不成熟的细胞,它们会分裂成干细胞,红细胞(运输氧气和二氧化碳)、免疫细胞(包括B细胞和T细胞)和血小板(形成凝块以止血的血细胞)。

  • 淋巴结

淋巴结这些小腺体位于全身,过滤出病毒、细菌和癌细胞。同时,淋巴结也是T细胞“学习”消灭体内有害入侵者的场所。

  • 皮肤

皮肤是人体最大的器官,也是防御病原体和毒素的屏障。它也拥有自己的免疫细胞和淋巴管。

  • 脾脏

脾脏是位于胃左侧的一个器官,它过滤血液并储存血小板和免疫细胞。脾也是关键免疫细胞(如B细胞)繁殖的场所。

  • 胸腺

胸腺是一个位于胸上部胸骨下面的小腺体。它为关键的免疫细胞(如T细胞)提供了一个成熟的地方,使之成为能够抵抗感染和癌症的细胞。

科普:人体的免疫系统是如何工作的?

免疫系统中的每一个成员都在机体抵御疾病和有害病原体的过程中发挥着重要的作用。而通过激活或增强免疫细胞的能力可以有效的消灭多种癌症,拯救更多癌症患者的生命,这也就是目前癌症治疗领域内的最火热疗法——免疫治疗。

参考资料:

[1] How does the immune system work?

[2] 免疫系统是如何工作的?2019-06-10 上海细胞治疗工程技术研究中心

[3] 细胞守护者:一组妙趣横生的表情包 2018-02-14 干细胞者说


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