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人体最大的免疫器官竟然是它,这个低调又无比重要的器官作用原来这么大!

 大隆龙 2020-02-27

人最大的免疫器官是脾,可能是表面积最大是黏膜,有人认为是皮肤,因为皮肤里也有很多重要的免疫细胞,比如朗格汉斯细胞等。

如果将人体比作是一个王国,那么免疫系统就是我们保家卫国的“军队”,并且这个军队分工明确,纪律严明。

免疫系统是由免疫器官、免疫细胞和免疫分子组成的,其中免疫器官又按照所在部位的不同,分为中枢免疫器官(由骨髓和胸腺组成,免疫细胞分化发育场所),和外周免疫器官(包含脾、淋巴结、黏膜相关淋巴组织等,免疫细胞定居及产生免疫应答的场所) [1]。

这次我们准备重点介绍一个低调又无比重要的“免疫器官”,那就是黏膜相关淋巴组织。

何为黏膜相关淋巴组织?这个名字有点怪!

大家可能知道,淋巴组织就是我们人体内免疫组织的别称,那么什么是“黏膜相关”呢?

黏膜相关淋巴组织,其实就是指分布在人体内有黏膜的部位的淋巴组织。

这些有黏膜的部位包括呼吸道、胃肠道、泌尿生殖道,以及一些外分泌腺体(唾液腺、泪腺、乳腺)的黏膜,它们是执行局部特异性免疫功能的主要场所[2]。

选择驻守在黏膜,这些淋巴组织是怎么想的?

要解决这个问题,首先我们需要理解什么是黏膜。

黏膜组织,是我们人体与外界环境进行交流的场所,相当于人体这个王国的外围城墙。比如眼睑内、口腔里面、鼻腔、胃肠道等,都覆盖着黏膜组织。

它们每天需要与外界抗原,也就是所谓的“侵略者”(如食物、细菌、病毒等)直接接触,是人体受威胁最大的部位。

我们人体 95% 以上的感染,都是由于“侵略者”侵略或侵入黏膜而引发的[2]。

为了预防这么重要的部位被攻陷,人体部署了大量的重兵把守在城墙的各个部位,这部分军队,我们给了它们统一的编制,就叫黏膜相关淋巴组织(即黏膜免疫系统)。

黏膜相关淋巴组织形成了严密的防御体系,在抵抗病原微生物入侵的战役中,为人体建立了第一道免疫屏障。

每当有疑似“侵略者”入侵时,它们就会发挥作用,来区分这些“侵略者”是无害还是有害,以决定是“放过去”(医学上称为免疫耐受)还是“拦下来”(医学上称为免疫反应),一旦发现有害微生物,自身就会做好作战准备,并且还会立即上报给上级免疫组织。

黏膜免疫耐受,是个较复杂的概念,不是简单的 “放过”,而是和肠道 Treg 细胞的参与、微生物菌群(多聚糖或 TGF 因子)、免疫调节信号等有关。

黏膜相关淋巴组织,这个军队是谁组成的?

黏膜相关淋巴组织其实是一类淋巴组织的总称,就是指那些分布在人体内有黏膜的部位的淋巴组织,这些部位包括胃肠道、上下呼吸道、泌尿生殖道、外分泌腺(即泪道、唾液分泌管),它们占据了人体淋巴组织的大部分,并且在抗感染免疫反应中起着非常重要的作用[2]。

根据这些淋巴组织驻扎的部位不同,将它们命名为四大类,分别是肠黏膜相关淋巴组织(GALT)、支气管黏膜相关淋巴组织(BALT)、眼结膜相关淋巴组织(CALT)、泌尿生殖道黏膜相关淋巴组织(UALT)。

黏膜相关淋巴组织,这支军队有什么作用?

从数量上说,黏膜相关淋巴组织是免疫系统中最“大”的,这里淋巴细胞的数量比其他部位的总和还要多。

人体内淋巴细胞的 T 细胞,就有 60% 是分布于黏膜组织[2]。

黏膜相关淋巴组织的独特位置、组成和功能,既能使人体一方面不受病原体(细菌、病毒等)的伤害,也就是把有害的“侵略者”拦下来(医学上称为免疫反应),另一方面还能使人体对普通的食物抗原和正常微生物产生免疫耐受,也就是将那些无害的“侵略者”放过去(医学上称为免疫耐受)。

铁的军队是如何炼成的?

那么,大家肯定很好奇,黏膜相关淋巴组织,每天都在一线岗位,要面对大量的人鱼混杂鱼龙混杂的外界抗原,它们是如何实现这么井然有序、高效无误的识别与防御的呢?

要了解一支军队,我们首先要了解他们的队伍人员构成及相应的角色扮演。

因此,我们先来了解一下黏膜相关淋巴组织的队伍构成。

举个例子——肠黏膜相关淋巴组织(GALT)

我们以消化道为例,消化道黏膜是吸收、消化和交换营养物质的场所,面积巨大,分布于人的胃肠道面积有 400 平方米,200 倍于皮肤表面[2]。

肠道的黏膜相关组织(GALT)由 PP 结(又称肠集合淋巴结)、肠系膜淋巴结,以及各种弥散的免疫细胞及其产物组成,它们之间相互配合,共同完成这块巨大领域的守护工作。

PP 结——小肠黏膜上的淋巴细胞“碉堡”

PP 结,是小肠黏膜内的一组淋巴细胞,相当于“碉堡”。它们与肠腔之间仅隔着一层肠上皮细胞。

PP 结内分两个区域,淋巴滤泡和滤泡间区,平时分别由 B 细胞和 T 细胞把守。

当有害微生物入侵时,微皱褶细胞,通称 M 细胞(Microfold cell,一种特殊的肠上皮细胞,是抗原可穿过的地带,能将抗原吞到肚子里,然后运到“碉堡”中去鉴别)负责传递消息。

M 细胞将情报送来后,驻扎在淋巴滤泡中的 B 细胞,会短时间内大量增殖并分化成浆细胞,并迅速制造大规模杀伤武器分泌型免疫球蛋白(SIgA),阻止微生物在黏膜上皮层黏附和繁殖,从而阻止它们进入上皮层。

此时,主要位于滤泡间区的 T 细胞,则迅速变身为 CD4+T 细胞和 CD8+T 细胞(此处主要是 CD4+T 细胞),亲自投入到战斗中。

肠系膜淋巴结——黏膜与外周免疫系统的“中转站”

肠系膜淋巴结,就是位于肠系膜内的淋巴结,它们相当于驿站,将敌人入侵的消息及时传递给上级部队,以便得到及时的增援。

肠系膜淋巴结是黏膜与外周免疫系统的中转站[2]。怎么是所谓中转站呢?

因为肠系膜淋巴结居于中坚枢纽位置,它一方面与 PP 结相通,方便召唤“战友”,另外一方面与外周血相通,方便淋巴细胞搭乘着血液的快车,奔赴感染的部位或者回到骨髓,而后者则是生成新淋巴细胞,持续产生抗体的主要部位!

此外,肠系膜淋巴结也能生产部分杀伤武器,如 IgA 抗体。

免疫细胞及其产物

肠系膜淋巴结与 PP 结都起着哨兵的作用,是启动免疫应答的吹哨者和传入者,有害微生物作为抗原,被抗原呈递细胞捕获、处理和呈递给免疫活性细胞,诱发免疫应答[3]。

当免疫应答被启动后,驻扎黏膜固有层和肠上皮的大量英勇的“士兵”——淋巴细胞军(其含有免疫系统的大多数成分:大量的 B 细胞、浆细胞、巨噬细胞、树突细胞和 T 细胞)就蜂拥而出。

其中,B 细胞和 B 细胞变身而成的浆细胞,还会制造出新的武器——抗体!

此时,众多的免疫细胞及其产物就会齐心协力、奋勇杀敌。

说了这么多,总结一下就是

黏膜系统中存在大量的免疫细胞,它们是黏膜免疫系统中抵御外界病原体入侵的“士兵”,这些“士兵”广泛分布于黏膜下,有的迁移游走,形成“哨兵”,有的聚集成簇,形成火力较集中的“碉堡”;

它们构成了抵御外界病原体入侵的“统一战线”,这个“统一战线”就是我们的黏膜相关淋巴组织。

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