人体免疫系统：探索情报机构与国防力量

2023-11-03 理论教育版权反馈

【摘要】：免疫系统专门负责人体对内对外的监控和防御。比如细菌、病毒身上都会有一些蛋白颗粒被识别为抗原，一旦侵入人体，免疫系统会产生相应的抗体去消灭它们。实际上，通过接种人痘或牛痘预防天花，也是自动免疫。实际上，抗原—抗体反应只是免疫系统功能的一部分。例如把一个人的器官移植给另一个人，接受者的免疫系统会发生排异反应，其实质就是抗原—抗体反应。这类疾病的本质是免疫系统“自家人不认自家人”，机体内发生“内战”。

人体内外关系如此复杂，必须实施有效的监控和防御，才能保持生理平衡。免疫系统专门负责人体对内对外的监控和防御。

免疫系统是高效的情报机构，善于识别可能对身体造成危害的物质，我们通常把这类物质称为“抗原”。实际上，抗原物质是各种各样的蛋白质颗粒。假如某一种蛋白质颗粒进入人体，免疫系统识别出这种颗粒在我们身体的构成中不存在，于是就把它标记为抗原，并且在体内产生特异性抗体。比如细菌、病毒身上都会有一些蛋白颗粒被识别为抗原，一旦侵入人体，免疫系统会产生相应的抗体去消灭它们。这种抗原—抗体反应是大家最熟悉的免疫反应。

抗体具有记忆功能。例如某种病毒第一次侵入人体，经过一定的时间，免疫系统会产生针对这种病毒的抗体，并通过抗原—抗体反应去消灭它；此后，如果同样的病毒再次入侵，人体会迅速做出反应，不给病毒以繁殖的机会。这就是典型的“免疫”：敌人首次入侵时，由于免疫系统需要一定的反应时间才能产生抗体，常常引起疾病；当同样的敌人再次入侵时，机体已经存在特异性抗体，敌人会迅速被消灭，不再发生疾病。

不同的抗体在体内保留的时间有很大差别。有的保留时间短暂，例如针对普通感冒病毒的抗体只能保留数十天；有的能终生保留，例如麻疹、天花等，一生中不会第二次患病。

医学上，利用抗原—抗体反应的原理来治疗和预防传染病，获得了巨大的成功。通过接种疫苗来预防某种疾病，是先有临床实践，后来才形成理论的。早在18世纪之前，在中国就有通过接种人痘预防天花的方法，并通过阿拉伯国家传到欧洲。18世纪后半叶，英国乡村医生贞纳（Jenner E）受到接种人痘方法的启发，进一步发明了牛痘接种预防天花的方法。这种方法比接种人痘更安全，逐步在全世界普及应用，为人类消灭天花奠定了基础。因此，接种牛痘预防天花的方法被看作是免疫治疗的先驱。

到19世纪，随着细菌学的进步，建立起“自动免疫”和“被动免疫”的概念和方法，免疫学发展为一门科学。所谓自动免疫，就是把细菌或病毒制备成疫苗，接种到人体，使人体自动产生特异性抗体，从而达到预防传染病的目的。在疫苗制备过程中，去除或减低了病原微生物的毒性，保留了抗原性，因此，接种疫苗不会引起疾病，但是可以预防疾病。最早的研究者是细菌学家巴斯德（Pasteur L），他把毒力减弱的炭疽杆菌注射给健康牛、羊，证明可以有效预防炭疽病。实际上，通过接种人痘或牛痘预防天花，也是自动免疫。所谓被动免疫，就是在体外（实验室条件下）制备特异性抗体，注射给病人，使病人被动获得免疫力。最早的研究者是贝林（Behring S.A）和北里祡三郎。1890年，他们用体外制备的白喉抗毒素治疗白喉，使白喉患者的死亡率大幅度降低，因此于1901年获得首个诺贝尔医学或生理学奖。(www.chuimin.cn)

19世纪的免疫学主要局限在抗感染免疫反应的层面。实际上，抗原—抗体反应只是免疫系统功能的一部分。到20世纪，免疫学冲破了“抗感染”的圈子，建立起体液免疫、细胞免疫、自身免疫等概念，并发明了一系列免疫学实验方法。免疫学成为生物学和医学的重要基础学科。

免疫系统并不是单一的器官，而是遍布全身，就像一个国家的情报机构、公安、军队部署在全国各地一样。骨髓、胸腺、脾脏、淋巴结等，都是重要的免疫器官，血液中流动的白细胞（包括中性粒细胞、淋巴细胞等）则构成“野战部队”，随时准备参与作战。前文提到的肠黏膜屏障、呼吸道黏膜屏障、血管内皮细胞屏障等，都是免疫系统的组成部分，其中含有大量的免疫细胞，是人体屏障功能的重要保证。

免疫系统具有识别“自己”与“非己”抗原物质的能力。构成我们身体的各种组织、细胞，都携带着独特的蛋白质颗粒，都是抗原物质。对于免疫系统来说，对自身的抗原物质会产生“免疫耐受”，能识别“自己人”，一般不会针对自身的抗原物质产生抗体。但是对于外来的抗原物质，就会识别为“非己”，并产生抗体。即便是同一个物种，个体之间也是“非己”。例如把一个人的器官移植给另一个人，接受者的免疫系统会发生排异反应，其实质就是抗原—抗体反应。不过，同一物种、不同个体之间的“非己”，在程度上有差别。比如孪生兄弟，相互之间的抗原物质差别小，如果他们之间进行器官移植，更可能被免疫系统识别为“是自己”。因此，器官移植之前要进行组织配型，组织配型越接近，排异反应越轻。异体输血也是这个道理，供血者与受血者血型相同，可以“瞒过”受血者的免疫系统，不发生排异反应。

随着研究的深入，进一步发现免疫反应并不是单纯针对外源性抗原，机体还存在着自身免疫反应，并由此引起一系列的“自身免疫性疾病”。在某些情况下，体内可以产生“自身抗体”，把体内特定的细胞或组织当作“非己”，发生抗原—抗体反应，并引起疾病。例如自身免疫性溶血性贫血患者，体内存在抗自身红细胞的抗体，由于抗体不断地破坏红细胞，造成溶血性贫血；慢性淋巴细胞性甲状腺炎患者，体内存在抗甲状腺细胞的自身抗体，抗体不断地攻击甲状腺细胞，造成甲状腺炎，甚至引起甲状腺功能减低。这类疾病的本质是免疫系统“自家人不认自家人”，机体内发生“内战”。自身免疫性疾病的原因非常复杂，是医学研究的难题之一。许多疾病都与自身免疫有关，例如类风湿性关节炎、慢性肾小球肾炎、干燥综合征、甲状腺功能亢进、系统性红斑狼疮等。

进入21世纪，免疫学理论、技术和方法正从整体水平、细胞水平向分子水平、基因水平发展，在医学实践中应用越来越广泛。

人体免疫系统：探索情报机构与国防力量

相关推荐