談到人體免疫免疫係統和免疫反應,經常提到幾個名詞,包括先天性免疫,獲得性免疫,特異性免疫,非特異性免疫,細胞免疫,體液免疫。因為這些名詞相互關聯,既有重疊,又有不同,很容易讓人迷惑。這裏簡單談談人體免疫係統和免疫反應,順便解釋上述幾個名詞。
1. 先天性免疫(Innate immunity)是人體生來具有的防禦反應,是人體對抗微生物感染的第一道防線,因為這種反應不具有對入侵者(外來抗原)的特異性識別,所以也叫非特異性免疫(antigen-nonspecific immunity)。
需要指出的是,非特異性免疫並不是沒有特異性,隻是相對特異性免疫而言,這種免疫反應的特異性很低。參與非特異性免疫的細胞,它們的抗原識別和免疫反應不是針對一種微生物,而是對某一類微生物。也就是說,人體參與非特異性免疫的細胞,也要區別人體自身細胞和外源微生物。它們通常識別某一類外原微生物共有,而人體細胞沒有的表麵化學分子,這類分子被稱作病源微生物表麵模式分子(pathogen-associated molecular patterns or PAMPS)。如果特異性免疫是數字識別,非特異性免疫就是模糊識別。
人體參與非特異性免疫防禦的包括體表的物理屏障(表皮組織),吞噬細胞(單核細胞,中性粒細胞,巨噬細胞),炎症反應和炎症因子釋放細胞(嗜堿性粒細胞,肥大細胞和嗜酸性粒細胞),自然殺傷細胞(NK cells)和自然殺傷T淋巴細胞,以及補體反應。
其中,自然殺傷細胞不單參與防禦外源微生物感染,也是人體識別和消滅自體變異細胞,包括癌症細胞的重要免疫監控。
與特異性免疫相比,非特異性免疫沒有記憶功能,也就是說,對於同一外源微生物,第一次感染和第二次感染引發的免疫反應,沒有區別。
2. 特異性免疫(Specific Immunity)是後天獲得的,所以也叫獲得性免疫(Adaptive or Acquired Immunity)
獲得性免疫是脊椎動物進化的結果,主要由兩部分組成:以T淋巴細胞為主的細胞免疫(Cell Mediated Immunity),和以B淋巴細胞為主的體液免疫(Humoral Immunity)。前者以細胞毒性為主,或者以分泌抗體為特征。
這個特異性免疫的特異性有多高?根據推算,一個人可以產生109到1011不同種類的T淋巴細胞和B淋巴細胞,每一個細胞表麵受體不同,可以識別不同外源微生物結構的一部分,並啟動針對性的特異免疫反應。而非特異性的先天免疫細胞,隻可以識別大約100種不同的PAMPS。
為什麽說這種免疫是後天獲得?
首先,新生兒特異性免疫細胞沒有發育,基本不具有特異性免疫能力,一般在3歲左右開始成熟,在5歲發育完全。在整個生命周期,特異性免疫將不斷適應環境而改變。
其次,編碼每個淋巴細胞表麵受體(或者分泌到血液和體液中的抗體)的基因不是來源於先天遺傳。由脊髓中血液母細胞分化為淋巴細胞的過程中,發生染色體DNA重組,產生編碼基因不同的B淋巴細胞和T淋巴細胞。也就是說,淋巴細胞的多樣性和特異性是後天體細胞基因重組結果,不是來源於父母遺傳。
另外,成熟淋巴細胞被激活以後,通過細胞分裂大量擴增。在這個擴增過程中,會發生高度活躍的基因突變。基因突變的結果使得抗體和受體結構發生輕微改變,有利於更好的識別和結合抗原。也就是說,特異性免疫反應具有微調功能。
特異性免疫反應的另一重要特點是其記憶能力。外源微生物感染激活B淋巴細胞擴增並產生抗體,其中一些激活後的細胞會轉變為記憶細胞(Memory Cells)記憶細胞會保留下來,當身體再次被同一外源微生物感染,記憶細胞會很快作出反應。由記憶細胞引發的免疫反應具有反應迅猛的特點,可以更快更有效對抗外源感染。這是疫苗工作的基礎。
3. 特異性和非特異性免疫都是人體免疫係統的一部分,二者分工不同,但是並非各自獨立。
非特異性的免疫反應就像邊防軍,是防衛的第一道防線,可以立即投入戰鬥。特異性免疫一般需要幾天時間來作出反應。非特異性免疫反應接觸外源微生物以後,發出信號,激活特異性免疫係統的T淋巴細胞和B淋巴係統。如果沒有非特異性免疫細胞的信號,特異性免疫不能正常工作。反過來,如果沒有特異性免疫反應,人體不能有效消滅外源微生物,非特異性免疫係統會應接不暇。