加载中…

固有免疫:人体的第一道防线

2014-05-13 10:30:49评论 环球科学
本文来自“科学美国人”中文版《环球科学》
http://www.huanqiukexue.com/html/newqqkj/newsm/2014/0512/24367.html

当人体的第一道防线被外界攻破时,人的身体会发生怎样的反应呢?白细胞和巨噬细胞等是如何对外界入侵进行抵抗和防御的?最终的结果又是如何?

  

参与固有免疫的血细胞扫描电镜照片。
表面光滑、中间凹陷的是红细胞,表面粗糙的圆形细胞是白细胞。
图片来源:布鲁斯·韦策尔(Bruce Wetzel) 和 哈里·谢弗(HarrySchaefer)。
(译者注:红细胞不参与固有免疫,但拍电镜照片时不可避免被拍到,所以图注中写了)
 

人体与外界间的物理屏障是抵御所有外来侵略的第一道防线。像皮肤、眼泪和胃粘膜这样的防御系统对抵御入侵的效果看似不大,但设想下假如没有它们我们会怎样,它们的重要作用就不言自明了。皮肤烧伤、擦伤后会很快引发感染并引起其它并发症。在抗生素出现之前,这些并发症常常是致命的。

 

一旦第一道防线受损,机体针对入侵者会迅速发起第一轮重击,这就是固有免疫(innateimmunity)。固有免疫由数种白细胞和几组化学信号分子发起,它的激活信号是某些入侵者表达而体细胞不表达的分子,包括细菌表面的脂多糖、双链RNA、细菌鞭毛等。只需少量上述分子就能激活固有免疫系统。

 

识别入侵者后,免疫细胞会立刻分泌组胺、白三烯、前列腺素等化学信号分子。这些分子增加血管壁的通透性,使更多白细胞到达入侵处。渗入入侵处的血液也增多,血浆中的蛋白质将入侵处与周边隔开。于是,入侵处开始发红、肿胀、发热,也就是所说的发炎。化学信号分子进入血液循环,激活固有免疫系统的白细胞,将白细胞变为病原体杀手。

 

最先到达入侵处的是白细胞家族中的嗜中性粒细胞(neutrophils)。嗜中性粒细胞能吞噬所有非己物质,并用一组破坏酶将其降解。嗜中性粒细胞还分泌化学物质召集更多白细胞进入入侵处。

 

嗜中性粒细胞被激活后寿命很短,它们的尸体是脓的主要成分,并被巨噬细胞(macrophages)吞噬。巨噬细胞也是白细胞的一种,体积比嗜中性粒细胞更大,战斗力也更强。嗜中性粒细胞到达入侵处后,巨噬细胞随即到达并清理现场。响应病原体入侵的不仅有白细胞,还有补体系统(complementsystem)。补体系统由一系列酶促降解反应组成,起到放大入侵信号、帮助消灭病原体的作用。补体蛋白还能侵入细菌细胞壁、积聚外来异物以及召集巨噬细胞和嗜中性粒细胞等。

 

当固有免疫反应与入侵者激烈斗争时,地下工作也在悄悄进行。白细胞家族成员树突状细胞(dendriticcells)吞噬入侵者的残骸并呈递给淋巴结中的获得性免疫系统总指挥部。然后,获得性免疫系统为入侵者量身定做追踪与攻击的分子武器,发起最有效的致命一击。

 

作者简介:S·E·古尔德(S. E.Gould),一位热爱微生物学的生物化学家,这位“实验室小白鼠”喜欢探索、阅读和撰写跟细菌有关的话题。自从彻底与大学生活脱离关系后,她现在就职于剑桥的一家小公司,负责将数据转化为可读的文字和优质的图片。你可以在推特上关注她@labratting。

 

(翻译:彭若诗;审校:蒋泱帅)

 

原文链接[科学美国人]:

http://blogs.scientificamerican.com/lab-rat/2014/03/16/innate-immunity-the-first-line-of-defence/

    以上网友发言只代表其个人观点,不代表新浪网的观点或立场。

    作者文章

      

    新浪BLOG意见反馈留言板 电话:4000520066 提示音后按1键(按当地市话标准计费) 欢迎批评指正

    新浪简介 | About Sina | 广告服务 | 联系我们 | 招聘信息 | 网站律师 | SINA English | 会员注册 | 产品答疑

    新浪公司 版权所有