论机体的免疫系统如何抵御病原微生物的入侵(医学免疫学)

论机体如何抵御病原微生物的入侵0944024蒋瞻2012/6/2我们生活的环境中，周围充斥着各种病原微生物，而机体却可以抵御病原微生物的入侵，是因为我们的机体的免疫机制的存在。免疫是指机体对“自己”或“非己”的识别，并排除“非己”以保持体内环境稳定的一种生理反应。当抗原性异物进入机体后，机体能识别“自己”或“非己”，并通过特异性免疫应答，排除非己的抗原性异物，对自身物质不发生免疫应答而形成免疫耐受。免疫功能包括：免疫防御，免疫稳定，免疫监视。机体抵御病原微生物的入侵，靠的就是免疫防御功能。接下来将分步骤论述免疫防御功能是如何防御外来病原微生物的。一、非特异性免疫当病原微生物入侵机体，首先发挥作用的是非特异性免疫。非特异性免疫又称固有性免疫或先天性免疫，是个体在出生时就具有的天然免疫，是机体在长期进化过程中逐渐建立起来的主要针对入侵病原体的天然防御功能。主要包括解剖学屏障、生理学屏障、吞噬细胞屏障、炎症屏障。机体抵御病原微生物的第一和第二道防线就是属于非特异性免疫。第一道防线：解剖学屏障机体的第一道防线是解剖学屏障，属于非特异性免疫，解剖学屏障正是依靠机体完整的皮肤和粘膜组织，阻挡和抑制病原微生物的入侵和生长。当病原微生物入侵时，皮肤和粘膜有机械阻挡病原体入侵的作用，皮肤的表面酸性环境也可阻止病原体的侵犯，而粘膜表面的正常菌群可抑制某些病原体的生长，呼吸道粘膜纤毛还有排出病原体的作用。第二道防线：生理学屏障、吞噬细胞屏障以及炎症屏障机体的第二道防线是由体液中含有的能够抵抗病原体的物质和吞噬细胞构成的。如消化道中的胃酸可杀死大多数吞入的病原微生物，体液中的溶菌酶、干扰素、补体等也可以发挥非特异性抗菌和抗病毒的作用或者促进吞噬细胞的吞噬。机体中含有很多种类和数量的吞噬细胞，它们具有内吞和分解生物大分子的作用，可以吞噬、杀死和消化病原体。在这道防线中，入侵机体的病原微生物会被这些细胞非特异性吞噬并分解。炎症屏障是指在组织损伤局部，由于病原微生物的入侵会发生炎症反应，导致血管渗出，血清中的杀菌物质可在炎症局部发挥杀菌作用，炎症反应性产物可吸引吞噬细胞游出血管并促进其吞噬病原体的功能。二、特异性免疫接下来在机体内发挥重要抵御外来病原微生物的作用的是特异性免疫，它是机体的第三道防线，又称适应性免疫或获得性免疫。它是个体出生后，接触到生活环境中的多种异物抗原，并在不断刺激中建立起来的后天免疫。根据参与的免疫细胞及免疫应答产物的不同，分为细胞免疫和体液免疫。第三道防线：特异性免疫1.细胞免疫细胞免疫是T淋巴细胞介导的特异性免疫应答。主要由TCRαβT细胞介导。在经过APC处理、递呈之后形成的MHC-Ag肽复合体可以被T细胞识别，并使T细胞活化、克隆扩增和分化，产生细胞免疫应答的效应和进行免疫调节等，以排除入侵的抗原对机体的侵害。特异性细胞免疫应答分为感应阶段、反应阶段和效应阶段。感应阶段：T细胞的感应阶段主要是APC对抗原的递呈作用。当病原微生物突破机体固有性免疫功能而向内部入侵时，首先由APC摄取和处理，之后外源性的抗原主要通过MHCII类分子途径递呈给CD4+TH细胞。T细胞的TCR具有双识别的特点，就是TCR必须同时和抗原肽和MHC分子的多肽区结合，另外TCR还具有MHC限制性。反应阶段：和B细胞一样，T细胞活化也必须受到双信号的刺激。T细胞表面TCR的双识别构成了T细胞活化的第一信号，由APC递呈的MHC-Ag肽复合体与TCR特异性结合，使精致的童贞T细胞成为活化的T细胞。T细胞活化的第二信号来自于APC表达的众多协同刺激分子与T细胞表达的相应协同受体配对性结合，如B7与CD28，LFA-3与LFA-2，ICAM-1与LFA-1等，使T细胞继续充分活化、克隆扩增、分化而表现免疫应答。接下来，通过信号转导，使转录因子进入细胞核内，T细胞即可启动细胞进入分裂周期。在细胞因子刺激下，细胞产生大量的克隆增殖和分化，多数细胞分化为TH1（TD）效应细胞，少部分分化成记忆（Tm）细胞。CD4+TH细胞提供细胞因子，和单核巨噬细胞的细胞因子协同作用下，促进CD8+T细胞成熟为具有杀伤效应的Tc（CTL）细胞效应阶段：致敏T细胞再次接触相同抗原时即可成为效应性T细胞，分别由CD4+TH1（TD）细胞和CD4+TC（CTL）细胞两类T细胞亚群完成。分别为TH1细胞亚群通过释放多种淋巴因子引起以单核巨噬细胞和淋巴细胞浸润为主的炎症反应以及Tc细胞亚群释放穿孔素和颗粒酶等因子直接发挥特异性杀伤靶细胞的作用。最终导致抗原靶细胞被吞噬细胞吞噬或者被Tc细胞裂解，完成细胞免疫。2.体液免疫体液免疫是由B淋巴细胞介导的特异性免疫应答。成熟的B细胞能借BCR识别入侵的病原微生物，在特异性抗原的刺激下，B细胞被激活、克隆扩增、分化为浆细胞产生抗体，同时分化为少数的记忆B细胞。特异性体液免疫应答分为感应阶段、反应阶段和效应阶段。感应阶段：首先由于B细胞表面的BCR能识别蛋白质、肽类、核酸、多聚糖、脂类和小分子化学物质，且BCR可识别完整蛋白质的天然构象及其降解后暴露出来的小分子决定簇空间构象，所以不必由APC加工处理抗原，也没有MHC限制性。反应阶段：然而B细胞与T细胞一样要求双信号活化。当抗原与BCR可变区结合产生第一活化信号，B细胞辅助分子如CD19分子以及由CD21、CD81、Leu-13组成的调节复合体等能加强第一信号的跨膜转导。CD4+TH细胞则为B细胞提供了第二活化信号，T-B细胞的直接接触通过T细胞表达的CD40L与B细胞表面的CD40相互作用传递第二活化信号，同时TH1、TH2细胞释放的多种白细胞介素也在辅助B细胞激活、增殖和产生抗体中起重要作用。入侵的病原微生物被识别且B细胞接受到信号之后开始激活、分化成浆细胞或者记忆细胞。最初的浆细胞只合成IgM，逐渐分化成产生IgG、IgA、IgE等不同抗体的浆细胞。少数分化成记忆细胞，可在再次与相同抗原接触时，立即活化产生大量特异性抗体。效应阶段：浆细胞分泌产生了大量特异性抗体，入侵机体的病原微生物就会被抗体特异性结合。通过抗体的调理作用，该抗原就易被吞噬细胞吞入，通过抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用，可以导致靶细胞溶解，从而消灭入侵的病原微生物。以上就是机体抵御病原微生物入侵的大致过程。