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中學生物/目錄/免疫調節

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通過前面的學習,我們了解到,神經調節和體液調節對維持機體內環境的穩態具有十分重要的作用,但是這兩種調節並不能直接消滅入侵機體的病原體,也不能直接清除機體內出現的衰老、破損和異常細胞。這個時候,我們需要免疫調節來對付病原體和體內出現的異常細胞。免疫調節的結構基礎是免疫系統。

免疫系統的組成和功能

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或許你有過扁條體腫大或淋巴結腫大的經歷,醫生說這說明我們體內有炎症。你知道這是為什麼嗎?傷口感染後會化膿,膿包中的膿液是什麼呢?為了弄清這些問題,我們先要了解免疫系統的組成。

人體的免疫系統分為非特異性免疫特異性免疫,它們組成了人體防禦外界侵入的多道防線。

非特異性免疫

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對付異物和病原體等,人體通過皮膚及其分泌物、呼吸道粘液等組成第一道防線。由於這些防禦機制沒有目標針對性,所以稱為非特異性免疫。

特異性免疫

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免疫系統由三大部分組成:免疫器官、免疫細胞、免疫活性物質。 下面按這個順序依次介紹。

免疫器官是指免疫細胞生成、成熟或集中分佈的場所,包括扁桃體、淋巴結、胸腺、脾和骨髓。其中胸腺和骨髓,共稱為中樞免疫系統;扁桃體、淋巴結和脾,被稱為周圍免疫系統。

免疫細胞指的是發揮免疫作用的細胞,有淋巴細胞、吞噬細胞等。淋巴細胞主要位於淋巴液血液和淋巴結中,是由骨髓中的造血幹細胞分化、發育而來的。直接在骨髓中成熟的淋巴細胞被稱為淋巴B細胞(簡稱B細胞),而隨血液遷移進胸腺中成熟的淋巴細胞被稱為淋巴T細胞(簡稱T細胞)。

免疫活性物質,指的是由免疫細胞或其他細胞產生的發揮免疫作用的物質,包含抗體、淋巴因子、溶菌酶等。

免疫系統的功能,主要分為三種:防衛、監控和清除。在本節我們主要介紹免疫系統的監控和清除功能。免疫系統的防衛功能,我們將在第八單元進行介紹。免疫系統正是通過它的防衛功能監控功能和清除功能,實現它在維持機體穩態中的作用。一旦免疫系統出現障礙(即免疫失調),機體的內環境就會被破壞,表現為各種各樣的免疫系統疾病。

特異性免疫系統的監控和清除功能

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病原體進入人體後,免疫系統會調動吞噬細胞攻擊病原體,將其分解並分析出一些帶有病原體信息的「淋巴因子」,並傳遞給T細胞。

T細胞接受「淋巴因子」後,會刺激B細胞的分化。部分T細胞轉化為效應T細胞,它們可以和已經被病原體感染的細胞親密接觸、傳遞信息,使該細胞觸發原有的「凋亡基因」,從而使細胞裂解,使病原體暴露出來。

B細胞將分化成為漿細胞和記憶細胞。漿細胞能夠生產抗體。抗體通常能夠與數個病原體黏連,就像「手銬」」鎖鏈「一樣,限制了病原體的活動,使其容易被吞噬細胞消滅。

記憶細胞將在相當長的時間內保持對這種病原體的「記憶」,並在下一次遭到相同病原體入侵時,快速分化出漿細胞。

愛滋病

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愛滋病,即獲得性免疫缺陷綜合症(Acquired Immune Deficiency Syndrome, AIDS)是由人類免疫缺陷病毒(Human Immunodeficiency Virus, HIV)引起的免疫缺陷病,死亡率極高。通常,愛滋病病人並不直接死於HIV的感染,因為愛滋病病毒經常攻擊人體免疫系統,使得人體的免疫能力大大降低,而通常死於由念珠菌、肺囊蟲等多種病原體引起的嚴重感染和惡性腫瘤。

免疫系統受損,可能會引發癌症嗎?

的確如此。通過前面的學習,我們了解到,體內每天都有可能產生癌細胞。而免疫系統一個重要的使命就是時刻監視細胞成分,並且清除「異己」。總地來說,免疫系統可以監控並清除體內已經衰老,或因其他因素而被破壞的細胞,以及癌變的細胞。愛滋病病人由於免疫功能尚失,所以惡性腫瘤的得病率大大提高。

器官移植中免疫學的應用

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人類很早就嘗試做器官移植來挽救一些病人。1901年法國醫生卡雷爾,在給一位朋友的信中寫到,「腎臟移植這種手術,在同種異體之間從來還沒有成功過」。1952年法國另一位醫生為一位16歲的患者移植了患者母親的一顆腎臟,然而這刻凝結着偉大母愛的腎臟只存活了22天。

後來隨着人們對免疫系統有了更深入的了解,人們了解到早期器官移植失敗的原因。器官移植後,免疫系統會對來自其它人的器官當做「非己」成分而進行攻擊。人們還發現一些藥物如類固醇、環孢黴素A等,可以使淋巴細胞的增殖受阻,從而使免疫系統暫時處於無應答或弱應答狀態,這些藥物被稱為免疫抑制劑。免疫抑制劑的應用大大提高了器官移植的成活率,給需要進行器官移植的患者帶來了福音。據統計,免疫抑制劑使心臟移植患者的五年存活率提高到百分之八十左右,腎移植患者的五年存活率可達百分之九十以上,肝移植患者的五年成活率在百分之六十左右。