三、人体的免疫系统

免疫力就是人体对各种疾病的抵抗能力,抵抗力来自体内的免疫系统。健全的免疫系统有三大功能。一是防御功能,即能帮助机体消灭体内外来的细菌、病毒以及避免发生疾病,保护机体不受损害;二是稳定功能,即帮助机体修复或消除人体内新陈代谢、受损伤或衰老、死亡的组织细胞,维持机体代谢的内环境始终处于稳定状态;三是监控功能,即帮助机体杀伤和消除异常突变细胞。

机体抵抗病原微生物的防御功能、清除体内衰变细胞和废弃物质的自稳功能,以及辨认体内恶性细胞的监视功能,总称机体免疫力。即免疫力就是机体对外源性和内源性“非己”的辨认、改造、利用、消除和最后修复的功能。在辨认和排出异物的过程中,机体需调动许多细胞和体液因子,它们在反应过程中既有分工又有协作,并能互相制约,准确而适当地完成清除异物的生理功能。这些辨认和排出异物的细胞和因子,就构成免疫功能的物质基础,总称为免疫系统(如下页图)。免疫系统包括免疫器官、免疫细胞和免疫因子。

淋巴结

孤立的感染并且似乎起一个免疫要塞的作用。贮存免疫细胞

胸腺

培育T细胞并且帮助区分是朋友还是敌人

肝脏

产生淋巴和枯否氏细胞,解除细菌、酵母以及毒素的武装

脾脏

血液的滤器,消灭细菌和衰老的红细胞

骨髓

所有的免疫细胞起源于它皮肤和粘膜是免疫系统的第一道防线

B细胞和抗体

B细胞产生抗体,它们的目标是特异的入侵者,包括过敏原,例如花粉

巨噬细胞和单核细胞

吞噬入侵者并清扫身体

T细胞

由胸腺培育它们消灭癌细胞和病毒

免疫系统

1.免疫器官

免疫器官包括有中枢免疫器官、外围免疫器官和其他外围淋巴组织。

(1)中枢免疫器官

包括骨髓和胸腺。所有的免疫细胞包括非特异的以及特异的都起源于骨髓。骨髓里的干细胞分化为用于免疫系统的许多类型的细胞。胸腺位于胸骨后,靠近气管,是重要的免疫中枢器官。胸腺由网状组织构成,其中充满淋巴细胞,为淋巴细胞增殖最活跃的场所,也是T细胞分化成熟的主要场所,因而称T细胞是胸腺依赖细胞。它对所有T细胞的活性都非常重要,并且对辨别敌人和朋友负责。

胸腺能分泌胸腺素,这种激素能使萎缩的淋巴组织复苏,淋巴细胞增生,还能使幼稚的淋巴细胞成熟,变成具有免疫抗病能力的淋巴细胞,但很少或没有恢复体液免疫功能的能力。

胸腺的生长、萎缩有明显的随年龄而变化的特点,出生时婴儿的胸腺只有10~ 15克,在两岁内发育最快,以后增大速度相对减慢下来,青春期时重30~40克,以后随年龄增长逐渐萎缩,到老年仅存15克或更少。这可能与老年人缺乏活力,易患癌症及对传染病的抵抗力下降有关。

(2)外围免疫器官

离开中枢免疫器官的免疫活性细胞——T细胞和B细胞,通过血流和淋巴腺进入淋巴结和脾脏扁桃体等外围免疫器官。在这里T细胞和B细胞分别占据不同部位,接受抗原刺激,完成分化增殖过程,分别引起细胞性免疫反应和体液性免疫反应。

淋巴结好像边防线上的岗哨一样,将侵人体内的病原体、寄生虫、病毒、霉菌、肿瘤细胞等有害物质挡住,又是T细胞和B细胞成熟和定居的场所,也是对抗原进行局部防御的主要部位。如果在进入淋巴结的淋巴管内放人大量抗原,99%以上的抗原将被捕捉在淋巴结内。

淋巴结肿大有两个重要方面。第一,淋巴结是滤器,这是转移性疾病中淋巴结增大的部分理由。肿瘤细胞被淋巴管采集,并由相应的淋巴结滤出。第二,淋巴结也是正常免疫淋巴细胞增殖的部位,因此,淋巴结肿大可见于病毒、细菌、霉菌、寄生虫的感染,以及与免疫有关的状态,如风湿病、结节病、自身免疫性溶血性贫血及药物过敏反应。还有就是淋巴结固有的肿瘤,如淋巴瘤和何杰金氏病。

脾脏是机体最大的免疫器官,其免疫功能与淋巴结基本相同。不同处是脾脏是针对血源性抗原发生免疫反应的主要场所,而淋巴结是针对淋巴液中的抗原。此外脾脏也是血液的重要滤器,其红髓中的巨噬细胞能清除无用的异物和丧失功能的各种衰老、退化、破碎的红细胞、白细胞和血小板的作用。即使在缺乏特异免疫状态时,巨噬细胞仍能行使这些功能。

(3)其他外围淋巴组织

多散在或成群存在于扁桃体、消化道、呼吸道、泌尿生殖道的黏膜。

2.免疫细胞

免疫细胞指参与免疫反应或与免疫反应有关的细胞,包括淋巴细胞、单核巨噬细胞、粒细胞和自然杀伤细胞( NK)。淋巴细胞主要分T细胞和B细胞。淋巴细胞可移动,尤其是T细胞,几乎在体内每个组织中均能找到。T细胞能特异地识别抗原为外来物“非己”,能辨认机体自身组织成分为“己”,并指令免疫系统的巨大潜力保持稳定和不起反应。区分“己”和“非己”的能力,把外来的有损伤潜力的因子同机体的自身组织成分区分开来的能力,是淋巴细胞的主要特征,也是全部免疫反应的起点。为除去“不受欢迎的客人”,它们是最有能力的和多面手的细胞群。有些淋巴细胞,如B细胞经免疫母细胞阶段而分化成浆细胞,浆细胞的合成产物是免疫球蛋白,即抗体,能与刺激性抗原相结合。

(I)T淋巴细胞

不是所有的T淋巴细胞都做同样的工作。有些T淋巴细胞是非武装的,它巡航全身执行监视任务,而另一些则带有致命的弹头。它们提供了对病毒、肿瘤细胞的最初反应,并且对移植物进行抵制,T细胞在认出它们之后3~4天发挥作用,集中进行攻击。

T细胞能执行非常多的功能,按不同的功能活性特征分为不同的T细胞亚群,包括T辅助细胞(TH)、T抑制细胞(Ts)和细胞毒T细胞。

T辅助细胞(TH)帮助其他免疫系统成员但不武装自己。如果是一个身份有问题的入侵者,这种T辅助细胞就确定它是否有威胁,它们也有责任核实入侵者并且接通免疫系统。

T抑制细胞(Ts)的作用是,当一个感染已经过去并且完全恢复时,切断免疫系统(包括B细胞和T细胞)。和辅助性T细胞一样,抑制性T细胞也不武装自己。

细胞毒T细胞具有完全的破坏力。它们的特殊职能是搜寻把自己隐藏在我们细胞中的病毒等。

(2)B淋巴细胞

B淋巴细胞的攻击是非常特异的,而且常常需要其他免疫细胞的帮助。B细胞的任务是抓捕入侵的细菌进入组织,在那里查明细菌确切的大小和形状,然后量体裁衣做一件紧身夹克——称做抗体。最后,它建立一条生产线,加工制造成千上万或更多的这种抗体再释放回到体内。

这些抗体依次寻找它们的目标,将它们自己依附在细菌上,使这些细菌变得无害并且抓住细菌直至巨噬细胞或嗜中性多形核粒细胞到来吞噬它们。

(3)单核巨噬细胞

比红细胞和嗜中性多形核粒细胞大许多,本质上与巨噬细胞相似。它们吞吃所有的体内垃圾或外来入侵者,像高效率的选择性吸尘器一样,清扫我们的血液、组织和淋巴液。在血液和淋巴液中的巨噬细胞和其他吞噬细胞进食我们体内死亡和分解的细胞,与此同时保护我们免受侵犯。巨噬细胞能制造至少40种不同的消灭敌人所需要的酶和免疫蛋白。它们在和平时期的化学活性包括制造血液凝固和脂肪转换所需要的酶。遭到进犯时,它们并不是必然地被杀死。在死亡崩解后,可被其他巨噬细胞作为食物利用。

(4)粒细胞

可进一步分为嗜中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞。嗜中性多形核粒细胞占白细胞计数总数的50%~70%,它们是吞噬细胞,能吞食任何闯入的外来的细菌。从嗜中性多形核粒细胞释放的酶使外来异己脱色以至死亡,同时也消化嗜中性多形核粒细胞。在感染的部位可见到脓液,就是死亡的细菌和死亡的白细胞的混合物,这些白细胞为征服敌人进行了艰苦的搏斗。嗜酸性粒细胞在过敏和寄生虫感染时有重要意义,与许多增高的免疫反应状态有关,如变态反应、药物反应及超敏状态。嗜酸性粒细胞是强有力的吞噬细胞,对抗原一抗体复合物有显著的嗜性。

3.免疫因子

包括补体、抗体、细胞因子等。细胞因子是在机体炎症和免疫应答过程中,由免疫细胞产生的一类具有免疫调节与介导效应功能的小分子多肽类糖蛋白。在非特异性免疫中,细胞因子多由单核吞噬细胞产生,因此称单核因子,它们除介导单核巨噬细胞的效应功能外,也在活化淋巴细胞和调节特异性免疫方面有着重要作用。在特异性免疫中,细胞因子多由活化的淋巴细胞产生,因此称淋巴因子。它们参与淋巴细胞的活化、生长与分化,参与非特异性免疫的调节和放大。淋巴因子不仅是特异性免疫的效应分子,而且是免疫系统与炎症系统之间的联系介质。此外,机体单核吞噬细胞和淋巴细胞还产生一类能刺激骨髓中各种干细胞生长、分化的细胞因子,即集落刺激因子。