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获得精准的免疫与建立群体免疫屏障

2020-04-10 11:39

我们的三道防火墙,包括第一道的解剖结构、黏膜、黏液;固有防御体系,包括了Toll样受体、自噬功能、凋亡功能,以及干扰素,还有补体系统,还有小分子RNA,这都是快速能投入战斗的;还有从细胞层面上我们有自然杀伤细胞、中性粒细胞,还有一个重要的细胞,就是树突状细胞。树突状细胞是存在于我们组织里的,它处于一个稳定的或者是巡逻状态,当遇到外来不明来源的敌人的时候,它会去识别,把敌人吞噬掉、消化掉,把敌人的一个片段,比如说一段RNA,一段蛋白片段表达在表面,把这个信号传导给T细胞、B细胞,特别是淋巴细胞。

前三道防火墙如果没有有效地把敌人防御好,有一部分漏网了,树突状细胞开始发挥它的作用。

先看我们的血液系统,在整个淋巴,还有免疫系统的细胞层面上,它都是从骨髓的多功能干细胞来的,之后变成了定向的干细胞,一组往淋巴细胞走了,一组往白细胞走了。我们在血液里很容易分出来,在显微镜下都能看出来,带颗粒的这一系列,有的是碱性染色的,有的是酸性染色的,有的是中性染色的,所以我们叫嗜酸、嗜碱、中性,此外还有单核细胞。还有一部分它是走向了淋巴细胞这个过程,其中有一个我们以前提到的是叫NK cell,自然杀伤细胞,它也属于淋巴细胞的系列,但是它是我们天然免疫的一部分,可以快速投入战斗的,遇到不明原因的,或者看到是敌人的、被感染的细胞,它可以去杀伤。还有一组比较小,看上去像大眼睛一样的,就是淋巴细胞。当树突状细胞感知到,或者吞噬掉异物、外来侵略者的时候,它在它的细胞内将之打乱,并把一个片段放到了它的表面。它开始进入到了淋巴结,和淋巴细胞开始对话。平常,我们的淋巴细胞是静止在血液里边的,当接受到这种信号以后,它就开始扩增。淋巴细胞也分两大类,一个叫T淋巴细胞,一个叫B淋巴细胞。

B淋巴细胞得到这种信号以后,很快就进入到了一个状态——浆细胞,这个时候就变成了一个抗体的工厂。它就针对获得的这些信号,特别是这种蛋白片段的信号,它就开始生产大量的抗体,开始是IgM,之后是IgG。抗体分成IgMIgGIgAIgM在几天之内消失了,IgG开始出现了,但是需要两周左右的时间才可以奏效。也就是说我们的获得性免疫往往来得比较晚,这些抗体它们能有什么作用呢?首先因为它们获得了信号和模板,生产出来的抗体是非常特异性的,是针对病毒的。比如,在新冠状病毒的表面有蛋白,叫Spike蛋白(S蛋白),它是来黏住我们肺或者是支气管上皮上边的血管紧张素转换酶2angiotensin converting enzyme II ACE2)这一受体的,它结合了以后,就吊牢我们的细胞,开始进入细胞了。如果B细胞,特别是浆细胞生产的抗体可以抵抗、结合这个S蛋白,那病毒就进不去,这是非常棒、非常精准的一个功能,它不像前三道防线那样可以立刻投入战斗,但同时往往把周围的组织也给破坏了,这个就比较精准,它是为病原体量身定制的抵抗功能。还有一个功能就是启动了T细胞,一个叫辅助性T细胞(HelperT cellsTh),一个叫细胞毒性T细胞(Cytotoxic T cells)。当T细胞进入到Th状态的时候,它可以分泌很多淋巴因子,这些淋巴因子可以刺激杀伤细胞,去更多地杀伤我们的敌人,比如说它分泌的有白介素6、白介素17、白介素2,让淋巴细胞增生。

Th细胞的标记是以CD8为主的,它可以直接杀伤敌人,变成了细胞毒性T淋巴细胞(Cytotoxic T lymphocyte, CTL),它是一个毒性杀伤的细胞,可以直接把被感染的细胞杀掉。所以,我们的获得性免疫系统,它主要是通过树突状细胞把抗原提取出来,告诉淋巴细胞赶快扩增、赶快生产抗体,过去杀这些细胞。我们可以看到两条路,一个叫细胞免疫,一个叫体液免疫。体液免疫代表着生产了很多抗体,非常精准地结合病毒,把它们杀掉,也可以让它们不要进入我们的细胞。细胞免疫是分泌淋巴因子,辅助B细胞的功能,同时也出现了另一种细胞,可以直接杀伤受感染的细胞。

病毒被特异性的抗体——浆细胞产生的抗体,合以后,第一是没有办法去结合我们组织的细胞了,比如说肺泡的细胞,第二是即使结合了这些细胞,进入以后,它也没法释放了。可以看到,它不能结合、不能吞噬、不能进入到细胞,进入细胞也不能释放这些颗粒了,这就是我们抗体的一个作用。

抗体因为有这个作用,我们科学家非常聪明,就把病毒的这些抗原拿出来,不管是减毒的活病毒,还是它身体上的一部分蛋白拿出来以后,打到动物和人身上,让它事先产生抗体,成为了预防性的疫苗。这些疫苗有什么样的表现呢?给第一针疫苗的时候,特异性抗体是快速上升的,随后慢慢消失了,但是我们的细胞就有记忆了。当第二次病毒进入了以后,可以看到很快反应,新的抗体产生了。这个量是多少呢?平常这些有记忆的细胞,它是1/10000~1/50000的比例。当受到刺激以后,它可以很快扩增到1万倍~5万倍,迅速地进入战斗。但是再迅速也需要一个过程,比如说两个星期的时间,才出现一个比较好的水平。

四道防线中,第四道防线就是获得性免疫,前面的天然免疫,准确性往往是不高的,这些免疫反应它会造成什么呢?造成全身性的或者局部不分青红皂白的过度反应,就是炎症。比如说干扰素,它会引起全身的一些炎症反应,分泌很多淋巴因子。所以打干扰素以后会觉得很累,会觉得身上不舒服,就是这个反应。比如说病毒,流感它引起我们的胃肠道不舒服,感觉无力,其实不是病毒本身,是因为我们产生的干扰素,它去杀灭这些病毒,调动我们的炎症和免疫反应产生的不良反应。


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