我们的免疫细胞和免疫系统是如何运作的？

作者：Daniel Murrell, M.D.

我们的免疫系统对我们的生存至关重要。如果没有免疫系统，我们的身体就会容易受到细菌、病毒、寄生虫等的攻击。当病原体在我们身体的海洋中漂流时，正是我们的免疫系统使我们保持健康。

免疫系统这个庞大的免疫细胞和组织网络一直在寻找入侵者，一旦发现敌人，就会发动复杂的攻击。

免疫系统遍布全身，涉及多种类型的细胞、器官、蛋白质和组织。至关重要的是，它可以将我们的组织与外来组织——自我与非自我——区分开来。死细胞和有缺陷的细胞也会被免疫系统识别和清除。

如果免疫系统遇到病原体，例如细菌、病毒或寄生虫，就会产生所谓的免疫反应。稍后，我们将解释其工作原理，但首先，我们将介绍免疫系统中的一些主要特征。

白细胞/白血球

一种白细胞（黄色），攻击炭疽细菌（橙色），底部的白线长 5 微米。

Image credit: Volker Brinkmann

白细胞也称为白血球。它们在血管和与静脉和动脉平行的淋巴管中在体内循环。

白细胞不断巡逻并寻找病原体。当它们找到目标时，它们开始繁殖并向其他细胞类型发送信号以执行相同的操作。

我们的白细胞储存在身体的不同位置，称为淋巴器官。这些包括以下内容：

• 胸腺 – 肺之间和颈部正下方的腺体。
• 脾脏 – 过滤血液的器官。它位于腹部的左上角。
• 骨髓 – 发现于骨骼的中心，它也产生红细胞。
• 淋巴结 – 遍布全身的小腺体，由淋巴管相连。

   

有两种主要类型的白细胞：

1. 吞噬细胞

这些细胞包围并吸收病原体并将它们分解，有效地吞噬它们。有几种类型，包括：

• 中性粒细胞——这些是最常见的吞噬细胞类型，往往会攻击细菌。
• 单核细胞——这些是最大的类型，有多种作用。
• 巨噬细胞——它们巡逻病原体并清除死亡和垂死的细胞。
• 肥大细胞——它们有很多工作，包括帮助愈合伤口和抵御病原体。

2. 淋巴细胞

淋巴细胞帮助身体记住以前的入侵者，并在他们再次攻击时识别他们。

淋巴细胞在骨髓中开始它们的生命。一些留在骨髓中并发育成 B 淋巴细胞（B 细胞），另一些则进入胸腺并成为 T 淋巴细胞（T 细胞）。这两种细胞类型具有不同的作用：

• B 淋巴细胞——它们产生抗体并帮助提醒 T 淋巴细胞。
• T 淋巴细胞——它们破坏体内受损的细胞并帮助提醒其他白细胞。

免疫反应的工作原理

B 淋巴细胞分泌锁定抗原的抗体（如图）。

免疫系统需要能够区分自我和非自我。它通过检测在所有细胞表面发现的蛋白质来做到这一点。它学会在早期忽略自己的或自身的蛋白质。

抗原是可以引发免疫反应的任何物质。

在许多情况下，抗原是细菌、真菌、病毒、毒素或异物。但它也可能是我们自己的细胞之一出现故障或死亡。最初，一系列细胞类型共同作用以将抗原识别为入侵者。

B淋巴细胞的作用

一旦 B 淋巴细胞发现抗原，它们就会开始分泌抗体（抗原是“抗体生成器”的缩写）。抗体是锁定特定抗原的特殊蛋白质。

每个 B 细胞产生一种特异性抗体。例如，一个人可能会针对引起肺炎的细菌制造抗体，而另一个人可能会识别普通感冒病毒。

抗体是称为免疫球蛋白的一大类化学物质的一部分，它在免疫反应中发挥着许多作用：

• 免疫球蛋白 G (IgG) — 标记微生物，以便其他细胞能够识别和处理它们。
• IgM — 是杀灭细菌的专家。
• IgA — 聚集在液体中，例如眼泪和唾液，在那里它保护进入身体的通道。
• IgE — 防止寄生虫，也是过敏的罪魁祸首。
• IgD — 与 B 淋巴细胞保持结合，帮助它们启动免疫反应。

抗体锁定抗原，但不会杀死它，只会将其标记为死亡。杀死是其他细胞的工作，例如吞噬细胞。

T淋巴细胞的作用

有不同类型的 T 淋巴细胞：

辅助 T 细胞（Th 细胞）——它们协调免疫反应。有些与其他细胞交流，有些刺激 B 细胞产生更多抗体。其他的会吸引更多的 T 细胞或吞噬细胞的吞噬细胞。

杀伤性 T 细胞（细胞毒性 T 淋巴细胞）——顾名思义，这些 T 细胞攻击其他细胞。它们对于对抗病毒特别有用。它们通过识别受感染细胞外部的小部分病毒并破坏受感染细胞来发挥作用。

免疫/抵抗力

您的皮肤是抵御外部病原体的第一道防线。

每个人的免疫系统都不同，但一般来说，它会在成年期变得更强，因为此时我们已经接触到更多的病原体并产生了更多的免疫力。

这就是为什么青少年和成年人比儿童更容易少生病的原因。

一旦产生抗体，体内就会保留一个副本，这样如果再次出现相同的抗原，就可以更快地处理它。

这就是为什么对于某些疾病，例如水痘，您只会感染一次，因为身体已经储存了水痘抗体，随时准备在下次到来时将其摧毁。这称为免疫。

人类有三种免疫类型，称为先天性、适应性和被动性：

先天免疫

我们生来就对入侵者有一定程度的免疫力。与许多动物的免疫系统类似，人类免疫系统从第一天起就会攻击外来入侵者。这种先天免疫包括我们身体的外部屏障——抵御病原体的第一道防线——例如喉咙和肠道的皮肤和粘膜。

这种反应更笼统和非特定。如果病原体设法避开先天免疫系统，适应性或获得性免疫就会开始发挥作用。

适应性（获得性）免疫

这种对病原体的保护随着我们的生活而发展。当我们接触疾病或接种疫苗时，我们会建立一个针对不同病原体的抗体库。这有时被称为免疫记忆，因为我们的免疫系统会记住以前的敌人。

被动免疫

这种免疫是从其他来源“借来”的，但不会无限期地持续下去。例如，婴儿在出生前通过胎盘和出生后在母乳中从母亲那里获得抗体。这种被动免疫可以保护婴儿在生命的早期免受某些感染。

免疫接种

免疫将抗原或减弱的病原体引入人体内，使个体不会生病但仍会产生抗体。因为身体保存了抗体的副本，所以如果威胁在以后的生活中再次出现，它就会受到保护。

免疫系统疾病

由于免疫系统非常复杂，它可能会以多种方式出错。免疫紊乱的类型分为三类：

免疫缺陷

当免疫系统的一个或多个部分不起作用时，就会出现这些问题。免疫缺陷可以通过多种方式引起，包括年龄、肥胖和酗酒。在发展中国家，营养不良是一个常见的原因。艾滋病是获得性免疫缺陷的一个例子。

在某些情况下，免疫缺陷可以遗传，例如，在吞噬细胞功能不正常的慢性肉芽肿病中。

自身免疫

在自身免疫疾病中，免疫系统错误地瞄准健康细胞，而不是外来病原体或有缺陷的细胞。在这种情况下，他们无法区分自我和非自我。

自身免疫性疾病包括乳糜泻、1 型糖尿病、类风湿性关节炎和格雷夫斯病。

超敏反应

对于超敏反应，免疫系统会以损害健康组织的方式反应过度。一个例子是过敏性休克，其中身体对过敏原的反应如此强烈，以至于可能危及生命。

简而言之

免疫系统极其复杂，对我们的生存至关重要。几种不同的系统和细胞类型在整个身体内完美同步（大部分时间）工作，以抵抗病原体并清除死细胞。