免疫反應(防禦作用)
- 抵抗異物入侵，如
- 微生物
- 定義: 顯微鏡才能觀察到的生物
- 包含: 細菌、病毒、黴菌、小型真菌、小型寄生蟲
- 過敏原
- 微生物
非專一性(先天)免疫: 出生時就具備的免疫反應
- 第一道防線
- 物理性阻隔
- 皮膚具角質多層扁平皮膜
- 黏膜具黏液
- 汗液與皮脂形成薄膜
- 呼吸道纖毛擺動
- 腸道蠕動
- 膀胱排尿
- 化學性阻隔
- 皮膚與共生菌分泌的脂肪酸
- 唾液與淚液中的溶菌酶
- 胃中的胃酸、消化道中的酵素
- 生物性阻隔
- 共生的細菌和真菌
- 如喝母乳之嬰兒的腸道與女性陰道(pH=4.5)中有乳酸菌
- 物理性阻隔
- 第二道防線
- 吞噬作用
- 發炎反應
- 受傷細胞分泌發炎介質，如組織胺
- 血管擴張，通透性增加
- 產生紅腫痛熱的發炎症狀
- 紅->局部組織血流量增加
- 腫->組織液增加而水腫
- 痛->水腫壓迫神經，受傷組織分泌舒緩肽(使痛覺神經的阈值下降)
- 熱->血流帶來熱量
- 發炎物質誘使白血球進入組織
- 某些白血球分泌的發炎介質造成發燒、倦怠等症狀
- 抗微生物蛋白質 - 補體
- 對抗細菌
- 由肝臟製造，分布於血清內
- 超顧20種蛋白質
- 由細菌、病毒等病原體與抗原-抗體複合體引發補體的活化
- 經活化作用，組成攻擊細胞膜之複合體，造成微生物細胞溶解
- 部分補體蛋白為趨化因子，可吸引白血球進入組織
- 調理作用: 使抗原更容易被吞噬
- 刺激發炎反應，使顆粒球吞噬細胞產生具殺菌能力的含氧代謝物，並釋出溶體酵素殺死入侵細菌
- 抗微生物蛋白質 - 干擾素
- 對抗病毒
- 由被病毒感染的細胞與巨噬細胞所分泌
- 可使鄰近未被感染的細胞對抗病毒感染
- 具物種專一性，不具防禦對象(病毒)的專一性
- 抗微生物蛋白質 - 溶菌酶
- 對抗細菌
- 溶體素(溶菌酶): 可溶解細菌細胞壁(肽聚醣分解酶)
- 發燒
- 病原體釋出之毒素與白血球釋出之**致熱原(pyrogens，又稱發燒素)調高體熱設定(全身性作用)
- 可抑制微生物生長，幫助吞噬作用，組織維護
- 普拿疼(paracetmol)和阿斯匹靈(aspirin)可抑制下視丘的發燒指令
- NK細胞
專一性(後天)免疫: 需要接觸過抗原才能產生的免疫反應
- 第三道防線(由淋巴器官中的淋巴球執行)
- 抗體免疫: B淋巴球
- 細胞免疫: T淋巴球
白血球
-
顆粒球
- 中性粒細胞
- 最先進入發炎部位，具吞噬作用
- 佔白血球總數的65-70%
- 顆粒中含有殺菌相關酵素(如溶菌酶)
- 可產生具殺菌能力的含氧代謝物(如過氧化氫)
- 具趨化性，壽命只有數天
- 若發炎時間較長，死亡的嗜中性球、病原體、組織細胞累積較多形成膿
- 嗜酸性粒細胞
- 佔白血球總數的1.5%
- 對抗寄生蟲
- 釋出酵素破壞外壁
- 嗜鹼性粒細胞
- 與過敏引發的發炎反應有關
- 中性粒細胞
-
淋巴球
- B淋巴球
- 幹細胞->原始淋巴細胞->留於骨隨成熟->至淋巴結執行功能
- 於骨隨(bone marrow)或鳥類的nursa of Fabricius成熟
- T淋巴球
- 幹細胞->原始淋巴細胞->至胸腺成熟->至淋巴結執行功能
- 於胸腺(thymus)成熟
分為
- 輔助T細胞(Help T cell)
- 分泌細胞激素(細胞激活素)
- 自身、胞毒淋巴球、B淋巴球、巨噬細胞、NK細胞活化與成熟
- 胞毒T細胞(Cytotoxic T cell)
- 表面具受體
- 清除背病毒感染的細胞
- 攻擊表面具異常蛋白的腫瘤細胞
- 可分泌穿孔素(perforin)、顆粒酵素(granzyme)，使受感染細胞破裂、細胞凋亡
- B淋巴球
-
單核球
- 單核細胞
- 樹突細胞
- 分布於全身器官、組織、循環系統
- 吞噬能力強
- 是抗原呈現細胞
- 巨噬細胞
- 吞噬作用的主力部隊
- 數目比嗜中性球少
- 分布於全身: 可分為游離型與固定型
- 具趨化性
- 屬抗原呈現細胞(呈現抗原給淋巴球)，活化淋巴球，引發專一性免疫
- 分泌細胞激素，協助發炎、活化輔助T細胞
-
自然殺手細胞(NK細胞)
- 不在胸腺成熟
- 佔白血球5-10%
- 含大顆粒狀內含物，顆粒中含穿孔素、顆粒酵素等
- 破壞被感染與異常的細胞(如癌細胞)，造成細胞穿孔式破壞
- 不直接殺死入侵的微生物
淋巴器官:
- 將多餘之組織液與小腸吸收的脂溶性養分送回血液循環
- 依據功能分為初級與次級淋巴器官
初級淋巴器官
- 白血球生成與發育(紅骨隨、胸腺)
- 胚胎時期白血球由肝臟與卵黃囊製造
- 個體成熟後白血球來自紅骨隨的幹細胞
紅骨隨分布於扁型骨: 具造血功能(肋骨、脊椎骨、胸骨、髖骨等)
黃骨隨分布於長型骨: 具貯存脂肪功能(肱骨、股骨等)
- 胸腺: 兩葉，心臟前上方，胸骨背側分泌胸腺素，使T細胞成熟。成年後萎縮(由脂肪細胞取代)
次級淋巴器官
- 淋巴球活化與進行免疫反應(淋巴結、脾臟、扁桃腺)
- 淋巴結:
- 直徑大小不一
- 多位於皮下與內臟附近，與鼠蹊部、腋窩、頸部
- 可過濾並吞噬淋巴液中的雜質
- 脾臟:
- 腹部左上方
- 紫紅色
- 製造一部分淋巴球
- 脾臟組織分成白髓區與紅髓區
- 白髓區:
- 其間有血管使血液經過白髓匯入紅髓
- 進行專一性免疫
- 富含T淋巴球、B淋巴球、巨噬細胞、樹突細胞
- 紅髓區:
- 靜脈血進入
- 儲存血液、過濾血液與破壞衰老紅血球
- 富含巨噬細胞、淋巴球、紅血球
- 脾臟的血管能擴張具彈性
- 白髓區:
- 黏膜表皮層:
- 呼吸、消化與泌尿生殖系統中
- 富含T淋巴球、B淋巴球、巨噬細胞、或顆粒球與肥大細胞
- 在表皮細胞之間夾雜M細胞，負責捕捉抗原，活化專一性免疫
- 扁桃腺: 口咽部後方與舌根兩側
- 闌尾: 為一指狀盲管，富含淋巴球
- 腸道中的淋巴小結
專一性防禦的參與分子
- 抗原(antigen): antibody generating
可激發專一性免疫反應的物質 - 抗原呈現細胞:
- 樹突細胞
- 巨噬細胞
- B淋巴球
- 主要組織相容複合體: 細胞膜表面(major histocompatibility complex, MHC)
- 第一型MHC:
所有具細胞核的細胞皆具有，作為自我辨識的身分證 - 第二型MHC:
巨噬細胞、B淋巴球、胸腺細胞、活化的T細胞，用於呈現外來抗原
最早發現的人類MHC為人類白血球抗原(Human Leukocyte Antigen, HLA)
- 第一型MHC:
抗體的功能
- 凝集、沉澱作用
- 中和毒素、病毒
*促進吞噬: 調理作用 - 溶菌反應: 抗原-抗體複合物活化補體
- 引起過敏反應: 肥大細胞
- 增進胞殺作用
抗體依賴胞毒作用
- 一群非專一性胞毒作用的細胞具抗體受體
- 當抗體接合於目標細胞上可藉抗體受體活化胞毒作用(釋放穿孔素、顆粒酶)
antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity (ADCC)
- 由NK細胞
- 巨噬細胞
- 嗜中性粒細胞*
- 嗜酸性球
胸腺依賴抗原(Thymus-dependent antigen, TDA)
過程:
- B細胞辨識蛋白質(外毒素)
- 蛋白質由受體媒介胞吞進B細胞
- 蛋白質被分解呈現在MAC II上
- T helper細胞偵測到
- T helper細胞分泌細胞激素活化B細胞
- 產生記憶B細胞與漿細胞->分泌抗體
胸腺非依賴抗原(Thymus-independent antigen, TIDA)
過程:
- B細胞辨識脂多醣(內毒素)
- B細胞分化為漿細胞->分泌抗體
此過程不需要T細胞的參與，不會產生記憶B細胞
主動/被動免疫
主動免疫
- 經病原體入侵或接種疫苗，使個體本身產生抗體防禦病原體
- 利用免疫系統的記憶細胞特性(更強、更快的反應)
- 疫苗:
- 利用專一性免疫
- 能產生一群記憶細胞的特性
| 疫苗的產生 | 例子 | |
|---|---|---|
| 類毒素 | 對病原體產生的毒素加熱或化學處理，使毒性不傷害身體 | 白喉、破傷風 |
| 死菌疫苗 | 將病原體加熱殺死製成 | 百日咳、日本腦炎、小兒麻痺疫苗、(沙克疫苗) |
| 滅毒疫苗 | 將病原體致病力降低至對人體無害 | 卡介苗、口服小兒麻痹疫苗(沙賓疫苗)、狂犬病、天花 |
| 血清疫苗 | 利用B肝帶原者血清分離出病毒表面抗原，再濃縮純化 | B型肝炎血清 |
| 基因工程疫苗 | 利用基因重組方式使酵母菌產生B肝表面抗原的疫苗 | B肝疫苗 |
被動免疫
- 直接施予抗體對抗疾病
- 抗體非個體產生，將逐漸分解，故作用雖快但持續時間短
- 利用實驗動物生產抗體，製得的血清中含多種抗體(多株抗體)
- 利用融合瘤細胞產生單一種類的抗體(單株抗體)
過敏反應(allergic reaction)
- 屬專一性免疫
- 立即性過敏: 數分鐘內反應
- 過程
- 第一次接觸抗原(過敏原)使漿細胞分泌抗體(IgE)
- IgE連接至肥大細胞或嗜鹼性球表面(具受體)
- 第二次接觸抗原
- 抗原與其細胞膜上的抗體結合
- 刺激肥大細胞分泌發炎介質的顆粒(發炎介質)
- 引發平滑肌收縮、血管擴張、黏膜分泌增加、白血球聚集等紅、腫、癢之症狀
輕度結膜炎、皮膚起紅斑發癢(蕁麻疹)、鼻塞(過敏性鼻炎)、呼吸困難、氣喘(過敏性氣喘、哮喘)
過敏反應的種類與機制
| 行式 | 時間 | 參與者 | 例子 |
|---|---|---|---|
| 第一型(立即過敏型) | 2~30 min | IgE、肥大細胞、嗜鹼性粒細胞 | 全身性過敏、局部性過敏、花粉熱、蕁麻疹、食物過敏、哮喘 |
| 第二型(細胞毒殺性過敏) | 5~8小時 | IgG、IgM及補體 | 輸血反應、胎兒紅血球母細胞壞死症、重肌症無力 |
| 第三型(免疫複合物過敏) | 2~8小時 | IgG、IgM、補體 | 局部阿瑟氏(Arthus)反應、全身性血清疾病、紅斑性狼瘡、類風濕性管節炎、腎絲球炎 |
| 第四型(細胞媒介性過敏) | 24~72小時 | T細胞 | 接觸性皮膚炎、結核病、移植排斥、愛迪生症 |
參考資料：