解读免疫系统三大功能：免疫监视

健全的免疫系统有三大功能：免疫监视、免疫应答、免疫记忆。这决定了免疫系统的工作效率，进而决定人体的免疫力高低。 本篇将从第一大功能：免疫监视说起，带大家深入了解人体的免疫系统，搞懂免疫系统是如何发现细菌、病毒，进而守护人体健康。  “免疫”，从字面意思拆开解释，就是“免除疾病”，即抵抗多种传染性疾病的发生，保护机体不受感染。 免疫学发展至今，“免疫”（immunity）有了更科学广泛的含义，免疫系统拥有可以识别、区分“自己”和“异己”的能力，“免疫”最终排除异己，保护自己维持生理健康的稳定。 在整个过程中，免疫系统（immune system）其实是依赖它的三大功能实现的，分别是“免疫监视”（immune surveillance）、“免疫应答”（immune response）和“免疫记忆”（immune memory）。 免疫监视，是机体长期进化过程中形成的一种天然防御功能，此功能仿佛开启上帝视角，监视身体的一举一动，哪里有入侵者，哪里出现异己…… 免疫监视，最重要的就是区别敌我。 这是如何实现的呢？ ### 免疫监视的两大步骤：识别与区分 免疫监视相当于免疫系统的“侦查系统”，它最重要的能力是“识别（recognition）和区分（distinction）”。 在微观世界中，细菌或者病毒的外观是主要的识别内容。  * 免疫细胞识别并吞噬病毒* 就算作为入侵者，作为背叛者，敌人们之间也是会打扮自己的。这种打扮就造成了细菌或者病毒的外观“与众不同”，拥有了自己独特的密码。 细菌或者病毒通过制造特殊结构的蛋白质，比如病原体相关模式分子（PAMP，pathogen-associated molecular patterns），来打扮自己的外观。它们就像病原体表面的一个半开状态的开关，而如果我们通过模式识别受体（PRR, pattern recognition receptor）捕捉到这个特定结构的开关，就可以识别病原体，从而获悉某种异物的存在。  虽然随着进化，敌人越来越聪明，可能会演化出相似的外观迷惑免疫系统，但最终，历经艰辛的信号，能直接被先天性免疫细胞，巨噬细胞、中性粒细胞、NK细胞识别，完成免疫监视的第一步。 如果说“识别”依靠的是细菌、病毒表面的外衣，那么“区分”则相反，依靠的是正常细胞的“良民证”。先天性免疫细胞，比如NK细胞，信号都是一并识别的，而到底是“自己”还是“异己”，取决于它接触到“自己”，它就能感受到“安全”，所以，那些不能提供证据证明自身清白的，就是“异己”信号。 这个“良民证”叫做MHC分子（主要组织相容性复合物），在人类中是HLA，即人类白细胞抗原。 NK细胞表面有众多接收MHC信号的受体，分为激活性KAR和抑制性KIR两类。正常细胞的MHC类分子结合的是抑制性受体，使得NK细胞处于抑制状态，那么NK细胞便不会误伤“自己”。树突状细胞也不会将“自己”的信号进一步传递。  * 细胞表面的受体与抑制受体* 细菌或者病毒感染的细胞，发生变异的正常细胞表面的MHC类分子表达减少或者缺失，则不会介导KIR导致的NK细胞抑制，从而表现为杀伤作用。 ### 免疫监视与先天免疫 我们已知，人体健康的保卫有三大防线。 第一道防线是物理屏障，皮肤和黏膜。第二道防线是先天免疫，免疫细胞的直接识别与吞噬。第三道防线是获得性免疫，比如T细胞和B细胞，B细胞可以分泌抗体狙击，T细胞释放炸弹打击。 可以看出，免疫是分层次递进的，按照发生的先后顺序，如上述提到，主要分为两种，一种是先天免疫（innate immunity），一种是获得性免疫（adaptive immunity），也叫做后天免疫。 先天免疫一般发生在免疫开始的0~96小时，而获得性免疫的发生时相则在第96小时以后。  * 时刻在体内巡逻的免疫细胞* 先天免疫相当于人体的隐形盔甲，拥有成员巨噬细胞、中性粒细胞、NK细胞、单核细胞、树突状细胞等。其中，巨噬细胞、中性粒细胞、NK细胞辛勤地在身体中巡逻，检查每一个路过“人员”的信息，发现潜在的入侵者，和身体正常细胞的叛变者。树突状细胞负责将“异己”的特异性信息“抗原”传递。 “巡逻”、“检查”、“发现”、“传递”…… 原来，免疫监视功能是由先天免疫实现的。 ### 免疫监视与NK细胞 先天免疫的众多免疫细胞中，NK细胞十分特殊，因为它既有一点的免疫监视功能，又有一部分免疫应答的能力。  当一部分细菌、病毒趁虚而入，突破皮肤等第一道防线后，先天性免疫细胞中的NK细胞，会依次通过识别与区分，发现这些异物并直接吞噬，或者分泌杀菌物质狙击。 此时，除了PAMP-PRR这个开关模式，有些异物可能会模仿出相似的结构来迷惑免疫细胞，那么NK细胞还能够依赖另外一种开关模式来完成免疫监视功能。 这种模式就是补体（complement）。血液中有一种叫做补体的物质，是一群“半开关”的集合，它们是身体的第一道防线。一旦一个补体识别到了异物的外观，一个开关就被触发了，一个开关的力量是薄弱的，是不足以实现免疫监视的，但补体依赖3条独立的激活途径，可以将信号级联放大。 补体通过改变自身的结构，使得它能够将识别的范围扩大，并联系上其它小伙伴，扩大成团体行动。另一方面，补体可以发射更小的结构到血液中，将识别的难度降低，最终被NK细胞捕获。  由此看出，NK细胞免疫监视的能力，可谓十分全面，能够尽最大可能地发现入侵的外来者，或者体内变性的细胞等，做到不放过“一个”。 后期我们将继续带来免疫系统的其他两大功能，敬请期待！ *参考资料：* *[1]https://mp.weixin.qq.com/s/KH3GIWkUl5H0RxhOKvIHEA* *[2]https://mp.weixin.qq.com/s/KkHamq8jD9uA-8Qb4YE26w* *[3]https://www.bing.com/images/create/e6b78be5b7b4e7bb86e8839ee5909ee599ace79785e6af92e79a84e59bbe/644b6a687276432b9139975b51fec718？id=8l42fxCOEqbOMonw4oIl8g%3d%3d&view=detailv2&idpp= genimg&idpclose=1&FORM=SYDBIC* **声明：** 凡本平台转载的所有的文章、图片、音频、视频文件等资料的版权归版权所有人所有，仅用于个人学习及科普推广，采用的非本平台原创文章及图片等内容无法一一与版权者联系。如果本平台所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜上网供大家浏览，或不应无偿使用请及时用微信或电话通知我们，我们将以及时采取适当措施（更正、删除等），谢谢。 ​