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免疫系统

  • 拼音:miǎn yì xì tǒng 英文:immune system

  人体内有一个免疫系统,它是人体抵御病原菌侵犯最重要的保卫系统。这个系统由免疫器官(骨髓胸腺脾脏淋巴结扁桃体小肠集合淋巴结、阑尾、胸腺等)、免疫细胞淋巴细胞单核吞噬细胞中性粒细胞、嗜碱粒细胞、嗜酸粒细胞、肥大细胞血小板(因为血小板里有IGG)等),以及免疫分子补体免疫球蛋白干扰素白细胞介素肿瘤坏死因子细胞因子等)组成。免疫系统分为固有免疫和适应免疫,其中适应免疫又分为体液免疫细胞免疫

  免疫系统是机体防卫病原体入侵最有效的武器,它能发现并清除异物、外来病原微生物等引起内环境波动的因素。但其功能的亢进会对自身器官或组织产生伤害。在很多由于自身免疫引起的疾病中,CD4+ T细胞起着重要的作用。 

解释

  免疫系统(immune system)是机体保护自身的防御性结构,主要由淋巴器官(胸腺、淋巴结、脾、扁桃体)、其它器官内的淋巴组织和全身各处的淋巴细胞、抗原呈递细胞等组成;广义上也包括血液中其它白细胞及结缔组织中的浆细胞和肥大细胞。构成免疫系统的核心成分是淋巴细胞,它使免疫系统具备识别能力和记忆能力。淋巴细胞经血液和淋巴周游全身,从一处的淋巴器官或淋巴组织至另一处的淋巴器官或淋巴组织,使分散各处的淋巴器官和淋巴组织连成一个功能整体。免疫系统是生物在长期进化中与各种致病因子的不断斗争中逐渐形成的,在个体发育中也需抗原的刺激才能发育完善。

  机体执行免疫功能的器官、组织、 细胞 和分子的总称。器官包括 胸腺 、法氏囊或囊类同器官、 淋巴结 、脾脏、扁桃体;组织指机体内(特别是消化道、 呼吸道 粘膜内)存在的许多无被膜的淋巴组织;细胞主要指 淋巴细胞 、单核吞噬细胞、粒细胞;分子主要指 免疫球蛋白 、补体、淋巴因子以及特异性和非特异性辅导因子、抑制因子等参与机体免疫应答的物质。免疫系统各组分功能的正常是维持机体免疫功能相对稳定的保证,任何组分的缺陷或功能的亢进都会给机体带来损害。

  免疫系统各组分广布全身,错综复杂,特别是免疫细胞和免疫分子在机体内不断地产生、循环和更新。免疫系统具有高度的辨别力,能精确识别自己和非己物质,以维持机体的相对稳定性;同时还能接受、传递、扩大、储存和记忆有关免疫的信息,针对免疫信息发生正和负的应答并不断调整其应答性。因此,免疫系统在功能上与 神经系统内分泌系统 有许多相似之处。然而,免疫系统功能的失调也会对人体极为不利: 人体的识别能力异常容易导致过敏现象的发生(使用某种食物、注射药物出现过敏反应,甚至导致休克),反之则会引起反复感染;人体的自我稳定能力异常,会使免疫系统对自身的细胞作出反应,引发自身免疫疾病,诸如风湿性关节炎风湿性心脏病等;人体的免疫监视的功能降低,如同失去了一位“警卫员”,使肿瘤有了可乘之机。由此可见,人体免疫系统对人类的健康起着举足轻重的作用,如果它的功能不稳定,人类很有可能会被病毒细菌这些病原体侵害、折磨。
  骨髓是主要的造血器官,是各类血细胞的发源地。胚胎期血细胞生成场所最早在卵黄囊,后移至胚肝和胚脾,最后由骨髓替代。成年期造血功能主要发生在胸骨、脊椎、骼骨和肋骨扁骨的红髓。血细胞的祖先是多能干细胞,继而增殖分化淋巴系和髓系干细胞,再进一步增殖分化为单能干细胞或前体细胞进入血流。禽类的前体B细胞进入法氏囊成熟,哺乳类包括人类的前体B细胞仍继续留在骨髓内直至成熟。

  胸腺是T细胞分化和成熟的场所,因而T细胞亦称胸腺依赖性T淋巴细胞。骨髓中的T淋巴系前体细胞(前体T细胞)经血循环进入胸腺后,也称胸腺细胞。它们在胸腺激素影响下,最终分化为成熟T细胞,随后释放入血液循环中。

  成熟T细胞和B细胞通过血液循环到达淋巴结、脾脏和扁桃体等组织或器官,它们分别定居在固定的部位,成为机体的常驻警卫部队。若遇到病原体等抗原物质入侵,就能发生特异性免疫应答反应,产生免疫物质与之对抗。我们身体某个部位发生创伤炎症时,该部位附近的淋巴结便会肿大,这就是这些部位增加了“警卫部队”并在和病原体作战。

  在感染过程中,各免疫器官、组织、细胞和分子间互相协作、互相制约、密切配合,共同完成复杂的免疫防御功能。病原体侵入人体后,首先遇到的是天然免疫功能的抵御。一般经7-10天,产生了获得性免疫;然后两者配合,共同杀灭病原体。

  天然免疫是人类在长期的种系发育和进化过程中,逐渐建立起来的防御病原体的一系列功能。其特点是人人生来就有,并能遗传给下一代,而且不同种的生物免疫系统有差异。例如人不会得鸡霍乱也不会被犬瘟病毒感染;同样,动物不会患麻疹

  天然免疫与人体的组织结构和生理功能有密切联系。

结构

  免疫器官—— 中枢免疫器官:骨髓:主要的造血器官,是各类血细胞的发源地。B细胞分化成熟的场所,免疫应答场所。

  胸腺:T细胞分化和成熟的场所

  外周免疫器官:脾(最大):对进入血液的Ag产生免疫应答、储存调节血量

  淋巴结:进行免疫应答、淋巴细胞再循环、滤过淋巴液

  扁桃体、阑尾:(粘膜免疫系统MIS)自粘膜进入Ag产生应答。

  免疫细胞—— 来源于骨髓中的多功能造血干细胞

  淋巴细胞 —— T细胞、B细胞:发挥核心作用的免疫细胞,负责细胞免疫、体液免疫称免疫活性细胞ICC

  NK细胞:自然杀伤细胞,通过脱颗粒作用损伤细胞膜和裂解DNA导致细胞凋亡

  通过其表面表面FcγR与IgG结合介导溶细胞。抗病毒抗肿瘤

  抗原提呈细胞: 能摄取、加工、处理抗原,将抗原肽提呈给T淋巴细胞,抗原提呈细胞APC。

  专职性APC: 单核-巨噬细胞:膜表面分子、吞噬、抗原提呈、产活性因子

  树突状细胞DC:提成抗原

  B淋巴细胞:无吞噬功能

  非专职性APC:内皮细胞纤维细胞

  其他免疫细胞:中性粒细胞(吞噬杀伤)嗜碱粒细胞(杀寄生虫)、嗜酸粒细胞、肥大细胞、血小板

  免疫分子—— 细胞因子CK:由细胞分泌,细胞间传递信息、具有免疫调节和效应功能的小分子多肽蛋白。细胞因子CK

  粘附分子AM:介导粘附作用的膜蛋白,在胚胎发育、分化,组织结构维持、炎症、免疫应答、止血凝血、

  肿瘤浸润和转移过程中起重要作用。 

皮肤与粘膜

  人体与外界环境接触的表面,覆盖着一层完整的皮肤和粘膜。皮肤由多层扁平细胞组成,能阻挡病原体的穿越,只有当皮肤损伤时,病原体才能侵入。粘膜仅有单层柱状细胞,机械性阻挡作用不如皮肤,但粘膜有多种附件和分泌液。例如呼吸道粘膜上皮细胞纤毛运动、口腔唾液吞咽和肠蠕动等,可将停留在粘膜表面的病原体驱赶出体外。当宿主受寒冷空气或有害气体等刺激,上呼吸道粘膜屏障受损伤时,就易患气管炎支气管炎肺炎等。

  皮肤和粘膜能分泌多种杀菌灭毒物质。例如皮肤的汗腺能分泌乳酸使汗液呈酸性(pH5.2-5.8),不利于细菌生长。皮脂腺分泌的脂肪酸,有杀细菌和真菌作用。不同部位的粘膜腺体能分泌溶菌酶、胃酸、蛋白酶等各种杀菌物质。

  人体的正常菌群也有拮抗病原体的作用。例如口腔中的唾液链球菌产生的过氧化氢能杀死脑膜炎奈瑟氏菌金黄色葡萄球菌、白假丝酵母菌等;咽喉部的甲型链球菌能抑制肺炎链球菌生长等。  

血脑屏障

  血脑屏障不是一个特殊的解剖学上专有的结构,一般认为由软脑膜、脉络丝、脑血管和星状胶质细胞等组成。尚不够完善,所以容易发生脑膜炎、脑炎等疾患。  

胎盘屏障

  由母体子宫内膜的基蜕膜和胎儿绒毛膜组成。正常情况下,母体感染的病原体及其毒性产物难于通过胎盘屏障进入胎儿体内。但若在妊娠3个月内,此时胎盘结构发育尚不完善,则母体中的病原体等有可能经胎盘侵犯胎儿,干扰其正常发育,造成畸形甚至死亡。药物也和病原体一样有可能通过母体侵犯胎儿。因此,在怀孕期间,尤其是早期,应尽量防止发生感染,并尽可能不用或少用副作用较大的各类药物。

免疫系统工作原理 

  人类的吞噬细胞有大、小两种。小吞噬细胞是外周血中的中性粒细胞。大吞噬细胞是血中的单核细胞和多种器官、组织中的巨噬细胞,两者构成单核吞噬细胞系统

  当病原体穿透皮肤或粘膜到达体内组织后,吞噬细胞首先从毛细血管中逸出,聚集到病原体所在部位。多数情况下,病原体被吞噬杀灭。若未被杀死,则经淋巴管到附近淋巴结,在淋巴结内的吞噬细胞进一步把它们消灭。淋巴结的这种过滤作用在人体免疫防御能力上占有重要地位,一般只有毒力强、数量多的病原体才有可能不被完全阻挡而侵入血流及其它脏器。但是在血液、肝、脾或骨髓等处的吞噬细胞会对病原体继续进行吞噬杀灭。

  以病原菌为例,吞噬、杀菌过程分为三个阶段,即吞噬细胞和病菌接触、吞入病菌、杀死和破坏病原菌。吞噬细胞内含有溶酶体,其中的溶菌酶、髓过氧化物酶、乳铁蛋白、防御素、活性氧物质、活性氮物质等能杀死病菌,而蛋白酶、多糖酶、核酸酶、脂酶等则可将菌体降解。最后不能消化的菌体残渣,将被排到吞噬细胞外。

  细菌被吞噬在吞噬细胞内形成吞噬体;溶酶体与吞噬体融合成吞噬溶酶体;溶酶体中多种杀菌物质和水解酶将细菌杀死并消化;菌体残渣被排出细胞外。

  病菌被吞噬细胞吞噬后,其结果根据病菌类型、毒力和人体免疫力不同而不同。化脓性球菌被吞噬后,一般经5-10分钟死亡,30—60分钟被破坏,这是完全吞噬。而结核分枝杆菌、布鲁氏菌、伤寒沙门氏菌军团菌等,则是已经适应在宿主细胞内寄居的胞内菌。在无特异性免疫力的人体中,它们虽然也可以被吞噬细胞吞入,但不被杀死,这是不完全吞噬。不完全吞噬可使这些病菌在吞噬细胞内得到保护,免受机体体液中特异性抗体、非特异性抗菌物质或抗菌药物的有害作用;有的病菌尚能在吞噬细胞内生长繁殖,反使吞噬细胞死亡;有的可随游走的吞噬细胞经淋巴液或血流扩散到人体其它部位,造成广泛病变。此外,吞噬细胞在吞噬过程中,溶酶体释放出的多种水解酶也能破坏邻近的正常组织细胞,造成对人体不利的免疫病理性损伤。

  正常人体的血液、组织液、分泌液等体液中含有多种具有杀伤或抑制病原体的物质。主要有补体、溶菌酶、防御素、乙型溶素、吞噬细胞杀菌素、组蛋白、正常调理素等。这些物质的直接杀伤病原体的作用不如吞噬细胞强大,往往只是配合其它抗菌因素发挥作用。例如补体对霍乱弧菌只有弱的抑菌效应,但在霍乱弧菌与其特异抗体结合的复合物中若再加入补体,则很快发生溶解霍乱弧菌的溶菌反应。

  人体的免疫系统像一支精密的军队,24小时昼夜不停地保护着我们的健康。它是一个了不起的杰作!在任何一秒内,免疫系统都能协调调派不计其数、不同职能的免疫“部队”从事复杂的任务。它不仅时刻保护我们免受外来入侵物的危害,同时也能预防体内细胞突变引发癌症的威胁。如果没有免疫系统的保护,即使是一粒灰尘就足以让人致命。 根据医学研究显示,人体百分以上的疾病与免疫系统失调有关。而人体免疫系统的结构是繁多而复杂的,并不在某一个特定的位置或是器官,相反它是由人体多个器官共同协调运作。骨髓和胸腺是人体主要的淋巴器官,外围的淋巴器官则包括扁桃体、脾、淋巴结、集合淋巴结与阑尾。这些关卡都是用来防堵入侵的毒素及微生物。当我们喉咙发痒或眼睛流泪时,都是我们的免疫系统在努力工作的信号。长久以来,人们因为盲肠和扁桃体没有明显的功能而选择割除它们,但是最近的研究显示盲肠和扁桃体内有大量的淋巴结,这些结构能够协助免疫系统运作。

  自从抗生素发明以来,科学界一直致力于药物的发明,期望它能治疗疾病,但事与愿违,研究人员逐渐发现,人们对化学药物的使用只会刺激免疫系统中的某种成分,但它无法替代免疫系统的功能,并且还会产生对人体健康有害的副作用,扰乱免疫系统平衡。反而是人体本身的防御机制--免疫系统,具有不可思议的力量。而适当的营养却能使免疫系统全面有效地运作,有助于人体更好地防御疾病、克服环境污染及毒素的侵袭。营养与免疫系统之间密不可分、相互促进的关联,成就了营养免疫学创立的理论基础。

免疫系统具有以下的功能

  一、保护:使人体免于病毒、细菌、污染物质及疾病的攻击。

  二、清除:新陈代谢后的废物及免疫细胞与敌人打仗时遗留下来的病毒死伤尸体,都必须藉由免疫细胞加以清除。

  三、修补:免疫细胞能修补受损的器官和组织,使其恢复原来的功能。健康的免疫系统是无可取代的,虽然它的力量令人赞叹,但仍可能因为持续摄取不健康的食物而失效。研究已证实,适当的营养可强化免疫系统的功能,换言之,影响免疫系统强弱的关键,就在于精确平衡的营养,不均衡的营养会使免疫细胞功能减弱,不纯净的营养会使免疫细胞产生失调,导致慢性疾病。营养免疫学的研究焦点就在于如何藉着适当的营养滋养身体,以维持免疫系统的最佳状态,进而使我们的免疫系统更强健,这是由陈昭妃博士撷取中国人对本草植物的使用心得,并融合对于营养免疫学的深入研究所创造的,是一门新世纪的健康科学,更是新时代的健康主流。

  士兵工厂:骨髓 红血球和白血球就像免疫系统里的士兵,而骨髓就负责制造这些细胞。每秒钟就有800万个血球细胞死亡并有相同数量的细胞在这里生成,因此骨髓就像制造士兵的工厂一样。

  训练场地:胸腺 就像为赢得战争而训练海军、陆军和空军一样,胸腺是训练各军兵种的训练厂。胸腺指派T细胞负责战斗工作。此外,胸腺还分泌具有免疫调节功能的荷尔蒙。

  战场:淋巴结 淋巴结是一个拥有数十亿个白血球的小型战场。当因感染而须开始作战时,外来的入侵者和免疫细胞都聚集在这里,淋巴结就会肿大,甚至我们都能摸到它。肿胀的淋巴结是一个很好的信号,它正告诉你身体受到感染,而你的免疫系统正在努力地工作着。作为整个军队的排水系统,淋巴结肩负着过滤淋巴液的工作,把病毒、细菌等废物运走。人体内的淋巴液大约比血液多出4倍。

  血液过滤器:脾脏 脾脏是血液的仓库。它承担着过滤血液的职能,除去死亡的血球细胞,并吞噬病毒和细菌。它还能激活B细胞使其产生大量的抗体

  咽喉守卫者:扁桃体 扁桃体对经由口鼻进入人体的入侵者保持着高度的警戒。那些割除扁桃体的人患上链球菌咽喉炎霍奇金病的机率明显升高。这证明扁桃体在保护上呼吸道方面具有非常重要的作用。

  免疫助手:盲肠 盲肠能够帮助B细胞成熟发展以及抗体(IgA)的生产。它也扮演着交通指挥员的角色,生产分子来指挥白血球到身体的各个部位。盲肠还能“通知”白血球在消化道内存在有入侵者。在帮助局部免疫的同时,盲肠还能帮助控制抗体的过度免疫反应

  肠道守护者:病原微生物最易入侵的部位是口,而肠道与口相通,所以肠道的免疫功能非常重要。集合淋巴结是肠道黏膜固有层中的一种无被膜淋巴组织,富含B淋巴细胞、巨噬细胞和少量T淋巴细胞等。对入侵肠道的病原微生物形成一道有力防线。

  免疫系统的工作过程:

  当病菌、病毒等致病微生物进入到人体后,免疫系统中的巨噬细胞首先发起进攻,将它们吞噬到“肚子“里,然后通过酶的作用,把他们分解成一个个片断,并将这些微生物的片断显现在巨噬细胞的表面,成为抗原,表示自己已经吞噬过入侵的病菌,并让免疫系统中的T细胞知道。

  T细胞与巨噬细胞表面的微生物片断,或者说微生物的抗原,连着相遇后如同原配的锁和钥匙一样,马上发生反应。这时,巨噬细胞便会产生出一种淋巴因子的物质,他最大的作用就是激活T细胞。T细胞一旦“醒来”便立即向整个免疫系统发出“警报”,报告有“敌人”入侵的消息。这时,免疫系统会出动一种杀伤性T淋巴细胞,并由它发出专门的B淋巴细胞,最后通过B淋巴细胞产生专一的抗体。

  杀伤性T淋巴细胞能够找到那些已经被感染的人体细胞,一旦找到之后便向杀手那样将这些受感染的细胞摧毁掉,防止致病微生物的进一步繁殖。

  在摧毁受感染的细胞的同时B淋巴细胞产生的抗体,与细胞内的致病微生物结合是知识去治病作用。

  通过以上一系列复杂的过程,免疫系统终于保为主类我们的身体。

  当第一次的感染被抑制住以后,免疫系统会把这种致病微生物的所有过程用具的记录下来。如果人体再次受到同样的致病微生物入侵,免疫系统已经清楚地知道该怎样对付他们,并能够很容易、很准确、很迅速的作出反应,将入侵之地消灭掉。  

免疫系统与植物神经系统的关系
  现实生活中工作压力大,心理负担重,以及情绪紧张的时候,人们往往容易生病,原因何在?专家认为,这就是植物神经系统影响免疫系统的表现。当植物神经系统功能紊乱时,免疫系统的功能就会紊乱,进而出现各种顽固性疾病。

  比如:副交感神经正常活动,可以促进唾液、胃液、肠液、胰液胰岛素分泌,当副交感神经活动减弱和持续时:

  1、唾液减少导致口腔有害菌无法彻底消灭,使慢性咽喉炎口腔溃疡难以治愈;

  2、胃液减少导致幽门螺杆菌无法杀灭,出现慢性胃炎胃溃疡

  3、肠液减少导致肠道菌群失衡,结肠炎久治不愈;

  4、胰岛素分泌减少会导致蛋白质代谢紊乱,免疫力降低,病毒乘虚而入,出现艾滋病病毒性肝炎、风湿性关节炎等大量的免疫系统疾病; 胰岛素减少还会出现高血糖,进而出现高血脂高血压,并发大血管病如心脑血管病周围血管病如下肢溃疡、趾端缺血疼痛(或出现坏死)、周围神经病变,微血管病如白内障青光眼、眼底病变、视网膜病变肾小球硬化

  因此,正常的植物神经活动对人体多么重要,植物神经紊乱患者,如果症状较轻,适量服用一些维生素B1谷维素等,有一定调节作用;若症状较重(比如出现了免疫系统疾病),中药方剂神经免疫剂”效果非常明显,一般3天就有明显的效果。 

免疫学历史

  1798: Jenner尝试接种法从而开启了遗传学的大门

  1881-1885: Pasteur制出抵御霍乱, 炭疽病, 狂犬病疫苗

  1882: Mechnikov发现了巨噬细胞的噬菌性

  1890: Behring尝试使用被动免疫疗法治疗破伤风

  1900: Landsteiner发现了ABO血型. 红十字会建立

  1901年,丹麦人贝林发明白喉抗毒素破伤风抗毒素

  1905年,德国人科赫发明结核菌素

  1906: Pirquet发现了过敏症

  1910: Dale发现了组胺并建立了抗组胺剂工业

  1922: Fleming发现了溶菌酶和青霉素

  1944: Medawar尝试皮肤移植(但排斥反应剧烈)

  1947: Owen发现了孪生子间相互不产生排斥

  1951年,南非籍瑞士人塞勒发明黄热病疫苗

  1954年,美国人恩德斯、韦勒和罗宾斯发明脊髓灰质炎疫苗

  1957: Isaacs和Lindemann发现了干扰素

  1959: Gowans发现了淋巴循环

  1960: 淋巴细胞修饰

  1961: 发现了免疫反应和甲状腺之间的关系

  1966: 发现了T-B细胞关联反应

  1971: 发现了T细胞抑制效应

  1974: Jerne推断出免疫控制的整套理论构架

  1975: Milstein及Kohler制出单克隆抗体

  1980: 官方宣布天花灭绝, 但是…

  1981: 天花绝了, 艾滋来了

  1984: 发现T细胞受体结构

  1987: 发现I型MHC结构

参看

  《组织学》- 免疫系统

 

扩展阅读:

参考资料:

1. 金伯泉主编 .医学免疫学 .北京 :人民卫生出版社 ,2008.6 :12~74 . 2. 免疫系统与病毒性肝炎是什么关系? .中国肝病防治中心 [引用日期2012-10-30] . 3. Immunity:首次找到免疫系统存在的漏洞 .生物360 .2012-12-13 [引用日期2012-12-13] .

所属分类:

基础医学-其他

开放式分类:

微生物  免疫学  生理  医学

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