2.補體 補體(complement system, Cs)是人或動物體液中正常存在的一組與免疫相關并具有酶活性的球蛋白。其生物活性主要表現在:溶菌、殺菌及細胞毒效應,免疫調理作用,免疫黏附作用,中和病毒及阻止病毒對靶細胞的吸附與穿入,炎癥介質作用等。
3.細胞因子 細胞因子(CK)是指由免疫細胞和某些非免疫細胞經刺激而合成、分泌的一類生物活性物質。其化學結構上多屬小分子多肽或糖蛋白。如由淋巴細胞產生的IL-2、IL-3、IFN-γ、TNF-β、GM-CSF等,由單核巨噬細胞產生的IL-1、IL-6、TNF-α、G-CSF等。細胞因子具有多向性(pleiotropy)、過剩性(redundancy)、協同性(synergy) 、拮抗性(antagonism) 及級聯性(cascade induction)等主要共同特性。細胞因子通過與細胞膜上細胞因子受體(CKR)結合而發揮生物學效應。其生物學作用包括參與免疫應答與免疫調節、刺激造血功能及神經-內分泌-免疫網絡中細胞因子作為免疫細胞的遞質作用等。
4.粘附分子 粘附分子(adhesion molecule, AM)是一類介導細胞與細胞、細胞與細胞外基質(extracellular matrix, ECM)間黏附作用的膜表面糖蛋白。包括選擇素家族、粘蛋白家族、整合素家族、免疫球蛋白超家族、鈣離子依賴的細胞粘附素家族以及其它尚未歸類的如CD44和CD36分子等。它們主要的生物學作用包括:參與免疫細胞發育和分化,參與免疫應答和免疫調節,參與炎癥反應,參與淋巴細胞再循環,參與調節免疫細胞的凋亡。
5.白細胞分化抗原 白細胞分化抗原是不同譜系白細胞(還包括血小板、血管內皮細胞等)在正常分化成熟的不同階段以及活化過程中,出現或消失的細胞表面標記。國際上將不同實驗室用單克隆抗體識別的同一分化抗原歸為一個分化群(cluster of differentiation, CD)。CD大多數是穿膜蛋白或糖蛋白,少數是糖類半抗原,有些是以糖基磷脂酰肌醇連接方式錨定在細胞膜上。功能上CD可作為受體或配體,在細胞相互識別、黏附、應答、調控等方面發揮作用。
6.主要組織相容性復合體(MHC) 機體參與排斥反應的抗原系統多達20個以上,其中凡能引起強而迅速排斥反應的抗原稱為主要組織相容性抗原,它包括多個系列,組成復雜的抗原系統。編碼這一系統的基因位于同一染色體片段上,是一組緊密連鎖的基因群,稱為主要組織相容性復合體(major histocompatibility complex, MHC)。主要組織相容性抗原也稱MHC分子,人類主要組織相容性抗原因首先在白細胞表面被發現而稱為人白細胞抗原(human leucocyte antigen, HLA)。人類的MHC,即編碼HLA的基因群稱為HLA復合體。MHC分子直接參與APC對內源性或外源性抗原的處理和加工;在TCR特異性識別APC所提呈的抗原肽過程中,必須同時識別與抗原肽結合成復合物的MHC分子,才能夠產生T細胞激活的信號。
三、免疫應答
免疫應答(immune response, Ir)是指機體免疫系統受抗原刺激后,淋巴細胞特異性識別抗原分子,發生活化、增生、分化或無能、凋亡,進而表現出一定生物學效應的全過程。其最基本的生物學意義是識別“自己”與“非己”,并清除“非己”的抗原性物質,以保護機體免受抗原異物侵襲。
(一) 免疫應答的基本過程和主要特征
Ir的基本過程包括抗原呈遞識別階段、增殖分化階段及效應階段。其主要特征有特異性、多樣性、記憶性、專一性、自限性與識別性等。
(二) 體液免疫應答
體液免疫應答是B細胞介導的特異性免疫應答。其應答的分子機制與所識別的抗原有關。B細胞對胸腺依賴性抗原的識別、活化及應答需要TH細胞輔助。B細胞對胸腺非依賴性抗原(如某些細菌多糖、多聚蛋白質等)免疫應答的特點是胸腺非依賴性抗原可直接激活未致敏的B細胞,而無需抗原特異性T細胞的輔助。主要生物學意義:抗體與抗原結合中和毒素、病毒及抗化膿菌的作用,激活補體發揮殺菌、溶菌效應,自然殺傷細胞(natural killer cell, NK)等發揮依賴性抗體細胞介導細胞ADCC殺傷靶細胞及病原菌感染細胞。
(三) 細胞免疫應答
參與細胞免疫應答的細胞分為兩大類:抗原特異性免疫應答細胞包括釋放細胞因子的CD4+TH細胞和CD8+細胞毒T細胞;非特異性細胞有NK細胞、巨噬細胞及DC等。其中在T細胞介導的應答過程中,T細胞通過TCR特異性識別APC所提呈的MHC分子-抗原肽復合物需要兩個激活信號。T細胞激活后,胞外刺激信號傳遞至胞內,進而活化轉錄因子,隨即使相關因子活化。細胞免疫應答的主要效應功能是清除細胞內感染的細菌與病毒、殺傷腫瘤細胞和變性的靶細胞、介導遲發性超敏反應、同種移植排斥反應等。
四、免疫調節
免疫調節(immune regulation)是指在免疫應答過程中,各種免疫細胞和免疫分子相互促進和制約,構成正負作用的網絡結構,并在遺傳基因控制下實現免疫系統對抗原的識別和應答。 機體是一個有機的整體,通過神經內分泌免疫網絡的雙向調節來保持機體內環境的穩定(圖13-2)。
圖13-2 神經內分泌免疫系統的雙向調節
第二節 外科感染免疫
機體抵抗病原微生物感染的免疫機制主要包括特異性免疫與非特異性免疫。而感染的發生、演變及轉歸是與機體免疫力和病原微生物致病力相互消長有關。不同種類的病原體其結構、生物學特性、致病因素各異,故機體抵御不同微生物侵襲的免疫學機制雖有其共性,亦各有其特性。
一、細菌感染免疫
病原菌突破機體的防御功能進入體內立足定居,生長繁殖,引起不同程度的病理過程,稱之為細菌感染。細菌的感染可誘發機體免疫應答,進而發生免疫保護或免疫病理作用。
(一) 非特異性抗菌免疫
非特異性抗菌免疫是指人類在長期發育進化中建立起來的針對多種細菌的系列天然防御功能。機體的皮膚、黏膜構成了一道天然防御屏障;細菌一旦突破屏障結構進入機體,體內的粒細胞、單核細胞等各種吞噬細胞和體液中的殺菌物質如補體等對病原菌具有天然殺傷作用。
(二) 特異性抗菌免疫
特異性抗菌免疫是指機體在生活過程中與細菌及其毒素等抗原物質接觸后自動產生或被動輸入免疫效應物質后所獲得的免疫力。其特點是具有明顯的針對性,它主要是通過抗體和致敏淋巴細胞介導而發揮作用。不同細菌因其抗原結構和致病物質各異而其致病機制與激發機體產生的免疫應答形式也各不相同。
1.胞外菌感染的免疫 葡萄球菌、鏈球菌、肺炎球菌等感染機體后,主要停留在細胞外的血液、淋巴液、組織液中繁殖致病,它們稱之為胞外菌。其機體免疫是以吞噬細胞的吞噬、補體的溶菌及特異性抗體為主。
2.胞內菌感染的免疫 結核桿菌、布氏桿菌、麻風桿菌等感染機體時,往往侵入并在細胞內繁殖,故稱為胞內菌感染。機體的免疫主要是靠T細胞介導的細胞免疫來完成,它對機體清除胞內菌引起的慢性感染尤為重要。
3.毒素免疫 細菌外毒素可刺激機體產生抗毒素,它主要是IgG和SIgA,都能中和外毒素,與外毒素結合形成免疫復合物可被吞噬細胞吞噬而降解清除。用外毒素脫毒制成類毒素可進行人工計劃免疫。少量內毒素可激活B細胞產生多克隆抗體、促進T細胞成熟及激活巨噬細胞和NK細胞活性,還可誘生免疫調節因子,故適量內毒素可增強機體的非特異性免疫作用。此外,內毒素的一些成分具有免疫原性,可刺激機體產生IgG和IgM,這些抗體可用于G-細菌膿毒血癥的治療。