免疫炎症网络

邻村阿牛 2023-08-24 发布于四川

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免疫和炎症介导了很多疾病，所以认识免疫炎症网络有助于对于我们理解疾病的发生发展。本文分三部分：

一、免疫系统如何识别无用和危险？

二、脓毒症时免疫系统如何启动并形成免疫炎症网络

三、认识免疫细胞

一、免疫系统如何识别无用和危险？

细胞没有眼睛，它是怎么知道外界出现了入侵者？

很简单，靠细胞表面的受体，受体如同天线，也如同触角，敏锐的捕捉和感知着外界的变化。不同的受体，感知不同的信号，一旦受体结合到相应的配体，就会启动细胞内部的信号传导，引发一系列细胞反应。

PRR是侦察天线，PAMP和DAMP是危险信号

图.先天免疫系统通过部署许多种RPR受体来识别病原体感染并启动防御反应

模式识别受体（PRR）

可直接识别病原体、受损或衰老细胞、凋亡宿主细胞表面的特定分子结构的一类受体

病原体相关分子模式（PAMP）

入侵病原体所带来的大分子，如细菌表面的脂多糖/甘露糖、病毒入侵带来的溶酶体或胞质内的DNA/RNA

损伤相关分子模式（DAMP）

细胞损伤或死亡后释放的生物活性分子，如ATP、HMGB1（一种染色质结合蛋白）

PRR识别PAMP或DAMP引发信号传导，细胞质中的转录因子活化（IRF3、IRF7、AP-1、NF-κB等），转录因子入核激活相关基因转录，引发细胞因子、趋化因子等释放。

二、脓毒症时免疫系统如何启动并形成免疫炎症网络？

由先天免疫细胞（主要由巨噬、单核、中性粒和NK细胞）的PRR结合PAMP、DAMP，引发细胞内信号传导，这副是脓毒症期间免疫反应激活的第一个关键步骤。

细胞内信号通路的传导，引发了参与炎症、适应性免疫和细胞代谢的几种常见基因的表达，促炎细胞因子（TNF、IL-1， IL-12、IL-18 和 IFN）合成并释放。这是脓毒症期间免疫反应激活的第二个关键步骤。

这些促炎细胞因子随后诱导其他促炎细胞因子和趋化因子（CCL2、CCL3和CCXCL10）的级联反应，以及适应性免疫成分的的极化和抑制。

三、认识免疫细胞

不妨想象一下你擅长的网络游戏，这些免疫细胞其实就是你手中不同的武器装备。打不同的怪兽你会使用不同的武器。

当入侵者出现，首先是树突状细胞、巨噬细胞发现危险，他俩负责采集抗原。如图所示，作为抗原提呈细胞（APC），它们的细胞表面有很多不同的PRR，可以识别不同的危险成分。

1. 总指挥——树突状细胞（DC) 负责启动、调控、维持免疫应答——总指挥。和巨噬细胞都属于抗原提呈细胞（APC），负责摄取抗原并提呈给其他免疫细胞

DC战斗过程——DC捕获抗原：DC通过伸出’触手’等方式捕获Ag (战场中的巨噬细胞所分泌的TNF等细胞因子也可激活DC细胞）→ DC迁移：装载Ag的树突细胞迁移到就近的淋巴组织→→ DC激活T细胞：DC将装载有Ag的MHC-II展示在膜表面，提呈给T细胞使T细胞活化。 ***在离开组织之前，DC可产生趋化因子激活单核细胞，使其离开血液进入组织，成为DC细胞（活化DC细胞可募集自身替代者）。新抵达的DC细胞陆续活化，赶赴淋巴结，从而扩大了针对入侵的免疫应答

图. 树突状细胞（DC）激活T淋巴细胞

2. 优秀的抗原提呈者+杀戮者——巨噬细胞 平时在组织中游荡，负责清除无用的废物（如衰老死亡细胞）。一旦有入侵者侵入，它是第一个识别并开启杀戮。它的吞噬能力极强，可以将入侵病原菌吞入胞内消灭。聪明之处是不仅直接消灭入侵者，还知道把消化的入侵者抗原与MHC-II分子组装在一起，表达到膜表面，提呈给T细胞。——既是杀戮者也是信号兵图.巨噬细胞表面表达多种受体，识别不同危险信号图.巨噬细胞捕捉并吞噬入侵者

根据刺激诱导极化，单核可极化为两类巨噬细胞——M1巨噬细胞促炎作用，分泌促炎细胞因子和趋化因子，如IL-1、IL-6、IL-12、TNF-α、CXCL9、CXCL10；M2巨噬细胞抗炎（免疫抑制）作用，分泌IL-10和TGF-β等抗炎因子。

3. 最强杀手——自然杀伤细胞（NK） 采用“穿孔素”打洞的方式消灭病毒感染细胞、肿瘤细胞。NK厉害之处在于它不同于其他免疫细胞，NK细胞能够在无需预先激活的情况下进行免疫监视和宿主防御。NK细胞在血流中到处巡视，一旦发现失去自我标识（MHC）的外来细胞或变异细胞，NK细胞的受体立即就发出信号，采用“穿孔素”打洞破坏靶细胞膜，释放入有毒的颗粒，迅速将细胞溶化。

4. 随时待命的步兵——中性粒细胞 战斗规模一旦超过巨噬细胞的防御能力，巨噬细胞就会召唤援兵。中性粒细胞立刻就会离开血管，奔赴战场。如同疯狂的杀戮机器，将入侵者吞噬，通过胞内毁灭性的化学物质毁灭敌人，必要时，这些化学物质会被释放，把组织化成一滩“有毒的液体”，这对于入侵的微生物将是灭顶之灾，这就是我们看到的脓液。中性粒细胞，一个能将细胞和结缔组织都溶解的免疫细胞。这个步兵团规模如此庞大，高达血循环中70%的占比。事实上，中性粒细胞不仅仅靠吞噬和化学物质释放消灭敌人，他还有个秘密武器——NETs，靠着这张释放的DNA、染色质和颗粒蛋白形成网络，将病原体困住。然而，吐出胞内物质的中性粒，可能就走向死亡了。中性粒的这种舍身取义可谓悲壮！

5. T细胞 在胸腺中发育成熟为三个亚型，发挥细胞免疫。

5.1. 精准杀手——杀伤性T细胞（CTL） 遵从辅助T细胞的命令。先释放穿孔素在靶细胞膜上打孔，再释放颗粒酶进去，杀死病毒感染细胞图.两个较小的杀伤性T细胞释放出蛋白质“炸弹”

5.2. 细胞因子加工厂——辅助性T细胞（Th CD4+）识别致病抗原后活化，通过释放多种细胞因子调控免疫应答，又称“细胞因子加工厂”。其中Th1和Th2的分化，犹如向左走还是向右走的选择题，Th1分泌促炎细胞因子（如IFN-γ）参与炎症反应；Th2则分泌抗炎细胞因子（如能减少抗原呈递并抑制T细胞活化的IL-10）抑制炎症反应。