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? ? ? ?上一期我們介紹了B細(xì)胞和抗體在適應(yīng)性免疫系統(tǒng)中的作用，認(rèn)識到它們是免疫系統(tǒng)對抗外來“侵略者”的不可或缺的一部分。雖然抗體能夠標(biāo)記病毒，使其易于受到吞噬并降解，并能阻止病毒感染細(xì)胞，但抗體對病毒的防御功能也存在一定的缺陷——一旦病毒進入了細(xì)胞，抗體便不能與之結(jié)合，因此病毒可以在細(xì)胞內(nèi)安然無恙地復(fù)制出成千上萬個子代病毒。大自然很早就認(rèn)識到了這個問題，并找到了相應(yīng)的解決方案，創(chuàng)造出了獲得性免疫系統(tǒng)的另一成員——著名的殺傷性T細(xì)胞。

? ? ? ?一個成年人的體內(nèi)有大約3000億個T細(xì)胞，這一數(shù)量已經(jīng)充分地顯示了T細(xì)胞的重要性。從形態(tài)上看，T細(xì)胞與B細(xì)胞非常相似，事實上，在普通顯微鏡下，即使是免疫學(xué)家也不能將它們分辨開。和B細(xì)胞一樣，T細(xì)胞也產(chǎn)生于骨髓，并且在其表面上也具有抗體樣的分子，被稱為T細(xì)胞受體(T cell receptor,TCR)。正如B細(xì)胞表面的BCR一樣，TCR也是通過混合搭配和組合設(shè)計的策略形成的。因此TCR與BCR一樣具有多樣性。同時，T細(xì)胞也遵循克隆選擇的原則：當(dāng)一個T細(xì)胞的受體與其同源抗原結(jié)合時，該T細(xì)胞可增殖形成一個具有相同的抗原特異性的T細(xì)胞克隆。完成這一增殖過程大約需要1周，所以和抗體反應(yīng)一樣，T細(xì)胞反應(yīng)也是較慢且具有特異性的。

? ? ? ?盡管T細(xì)胞和B細(xì)胞之間有很多相似之處，但是二者之間也有著許多重要的差異。例如B細(xì)胞是在骨髓發(fā)育成熟的，而T細(xì)胞則是在胸腺(Thymus)中成熟的。此外，B細(xì)胞產(chǎn)生的抗體可以識別任何有機分子，而T細(xì)胞則僅僅識別蛋白質(zhì)抗原。再者，B細(xì)胞能以抗體的形式釋放出其受體，而T細(xì)胞受體卻緊貼于細(xì)胞表面。最重要的是，B細(xì)胞可以自己識別抗原，而T細(xì)胞則更像是一位年長的英國紳士，僅僅識別那些被其他細(xì)胞提呈給它的抗原。

? ? ? ?T細(xì)胞有三種主要的類型：殺傷性T細(xì)胞(killer T cell)、輔助性T細(xì)胞(helper T cell)以及調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(regulatory T cell)。殺傷性T細(xì)胞是可以摧毀病毒感染細(xì)胞的強有力武器。通過識別并殺死那些被病毒感染的細(xì)胞，殺傷性T細(xì)胞解決了“隱藏的病毒”的問題，即在上一期講解中提到的抗體抵御病毒機制的缺陷。殺傷性T細(xì)胞摧毀這些病毒感染細(xì)胞的方法是與特異的靶細(xì)胞接觸并啟動靶細(xì)胞的“自殺程序”。這種“輔助自殺”的方法是針對那些已經(jīng)感染細(xì)胞的病毒的有效的殺傷方式，因為當(dāng)病毒感染的細(xì)胞死亡時，細(xì)胞內(nèi)的病毒也會隨之消亡。

? ? ? ?第二種類型的T細(xì)胞是輔助性T細(xì)胞(Th cell)，這一類細(xì)胞在免疫系統(tǒng)的隊伍中充當(dāng)著四分衛(wèi)的角色。輔助性T細(xì)胞通過分泌對其他免疫系統(tǒng)細(xì)胞有強大作用的化學(xué)信使（細(xì)胞因子），指揮著免疫應(yīng)答的過程。這些細(xì)胞因子被稱為白細(xì)胞介素2(IL-2)和干擾素γ(IFN-γ)等，這些細(xì)胞因子的具體功能會在后面幾期中詳細(xì)介紹?，F(xiàn)階段我們只需要知道輔助性T細(xì)胞是“細(xì)胞因子工廠”這一事實即可。

? ? ? ?第三種類型的T細(xì)胞，即調(diào)節(jié)性T細(xì)胞，目前而言還是顯得有一些神秘。調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的作用就是防止免疫系統(tǒng)反應(yīng)過度，但是其具體作用機制目前還沒有完全研究透徹。

? ? ? ?目前已經(jīng)證實有一種被稱作主要組織相容性復(fù)合體(major histocompatibility complex,MHC)的蛋白在抗原提呈過程中起“提呈”的作用，而T細(xì)胞則是用其受體分析確認(rèn)被提呈的抗原?！県isto”意味著組織，這些主要組織相容性蛋白除了作為提呈分子外，還與器官移植中的排斥反應(yīng)相關(guān)。事實上，當(dāng)你聽到某個腎衰竭的患者在等待一個匹配的腎源時，就是在說移植手術(shù)的供體和受體的MHC分子應(yīng)該匹配。

? ? ? ?MHC分子有兩類，即MHCⅠ類分子和MHCⅡ類分子。MHCⅠ類分子在機體大多數(shù)細(xì)胞表面都有分布，但是數(shù)量上卻有很大的差別。MHCⅠ類分子就像是一塊廣告牌，告知殺傷性T細(xì)胞這些細(xì)胞內(nèi)部的情況。例如，當(dāng)一個人體細(xì)胞被病毒感染后，病毒蛋白的片段——多肽就會裝載到MHCⅠ類分子上，并被運輸?shù)讲《靖腥炯?xì)胞表面。通過檢查這些被MHCⅠ類分子展示的蛋白片段，殺傷性T細(xì)胞可以用其受體窺探到這些細(xì)胞內(nèi)部的情況，發(fā)現(xiàn)該細(xì)胞已經(jīng)被病毒感染并且應(yīng)該被消滅。

? ? ? ?MHCⅡ類分子也發(fā)揮一種“告示牌”的作用，但這種展示主要針對輔助性T細(xì)胞的激活。在機體中，只有一些特定類型的細(xì)胞才能產(chǎn)生MHCⅡ類分子，這些細(xì)胞被稱作抗原提呈細(xì)胞(antigen presenting cell,APC)，比如巨噬細(xì)胞就是一種優(yōu)秀的抗原提呈細(xì)胞。在細(xì)菌感染過程中，巨噬細(xì)胞會吞噬細(xì)菌，并將消化了的細(xì)菌蛋白片段裝載到MHCⅡ類分子上，以復(fù)合物形式展示在巨噬細(xì)胞表面。通過T細(xì)胞受體的識別，輔助性T細(xì)胞可掃描到巨噬細(xì)胞MHCⅡ類分子上的細(xì)菌感染信息。綜上所述，MHCⅠ類分子可在細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)異常時向殺傷性T細(xì)胞發(fā)出警告，而MHCⅡ類分子則展示在抗原提呈細(xì)胞表面，將細(xì)胞外出現(xiàn)異常的消息告知輔助性T細(xì)胞。

? ? ? ?從上面的平面圖很難顯示出這些分子的真實形狀，因此下面我們將展示一些更形象的圖片來幫助大家理解。下圖是T細(xì)胞受體視角下一個空的MHC分子的樣子，我們可以看到中間有一個凹槽，可以容納蛋白質(zhì)片段。

? ? ? ?而下圖是填滿了蛋白質(zhì)片段的MHCⅠ類分子。說它是MHCⅠ類分子是因為肽段剛好填滿了凹槽。目前已經(jīng)證實MHCⅠ類分子形成的凹槽兩端是封閉的，因此蛋白質(zhì)片段必須剛好約為9個氨基酸才能填入其中，而MHCⅡ類分子則與之不同。

? ? ? ?因此MHC分子的結(jié)構(gòu)類似于小面包，而蛋白質(zhì)片段則類似于其中所夾的維也納小香腸。如果想象我們機體的細(xì)胞表面存在著一個個熱狗，那么我們就不會對抗原的提呈感到迷惑了。

? ? ? ?由于B細(xì)胞和T細(xì)胞是如此強有力的武器，因此大自然特別規(guī)定在適應(yīng)性免疫系統(tǒng)發(fā)揮功能之前必須要被激活。綜合來看，B細(xì)胞和T細(xì)胞都被稱作淋巴細(xì)胞，它們被激活的方式是免疫學(xué)中的關(guān)鍵問題之一。為了介紹這個概念，我們需要先了解輔助性T細(xì)胞激活的方式。

? ? ? ?輔助性T細(xì)胞激活的第一步是識別被MHCⅡ類分子展示在抗原提呈細(xì)胞表面的同源抗原，但是僅識別“告示牌”上的同源抗原是不夠的，激活還需要第二個關(guān)鍵信號。第二個信號是非特異性的，即對所有抗原均相同，它涉及到抗原提呈細(xì)胞表面的一個蛋白(B7)，該蛋白與輔助性T細(xì)胞表面相應(yīng)受體(CD28)結(jié)合時，就形成了第二信號。

? ? ? ?當(dāng)你使用銀行的保險箱時，你就能體會這樣兩個關(guān)鍵結(jié)構(gòu)形成的系統(tǒng)的實例。你有一把特定開啟該保險箱的鑰匙，這把鑰匙只能用于開這把鎖，而不能開別的鎖。而銀行職員則提供第二把鑰匙，這把鑰匙適用于所有的保險箱。只有當(dāng)兩把鑰匙同時插入保險箱中時，保險箱才能開啟，而單獨使用你特定的鑰匙或銀行職員的鑰匙都無法打開，必須同時需要兩把鑰匙。那么，你覺得為什么輔助性T細(xì)胞和適應(yīng)性免疫系統(tǒng)中的其他細(xì)胞需要兩個關(guān)鍵信號才能激活呢？答案當(dāng)然是為了安全，就像你的保險箱一樣。這些細(xì)胞是極其強大的武器，因此只能在適宜的時間和場所被激活。

? ? ? ?一旦輔助性T細(xì)胞被兩個信號系統(tǒng)激活后，它就會迅速增殖，形成一個由能夠識別相同抗原的許多輔助性T細(xì)胞組成的克隆。隨后這些細(xì)胞逐漸成熟，變成可以產(chǎn)生細(xì)胞因子以指揮免疫系統(tǒng)反應(yīng)的細(xì)胞。B細(xì)胞和殺傷性T細(xì)胞的激活也需要“雙鑰系統(tǒng)”，這一點我們將在另一期單獨講解。

? ? ? ?如果你曾思考過獲得性免疫系統(tǒng)是如何在病原攻擊機體時被激活的，你可能都會開始懷疑這是否會發(fā)生。畢竟，人的機體中僅有100到1000個擁有針對規(guī)定“入侵者”TCR的T細(xì)胞，而這些T細(xì)胞的激活需要與已經(jīng)看到“入侵者”的抗原提呈細(xì)胞聯(lián)絡(luò)。假定這些T細(xì)胞和抗原提呈細(xì)胞分布于全身各處，那么在“入侵”變得一發(fā)不可收拾之前，這種情況不太可能出現(xiàn)。幸運的是，為了讓這樣一種系統(tǒng)工作成為可能，大自然設(shè)計了次級淋巴器官(secondary lymphoid organ)，其中我們最熟悉的就是淋巴結(jié)。你可能對淋巴系統(tǒng)還不是很熟悉，那么下面就讓我們簡單介紹一下。

? ? ? ?在你的家里有兩套管道系統(tǒng)，一套系統(tǒng)提供來自水龍頭的水，這套系統(tǒng)是由一個水泵提供壓力的加壓系統(tǒng)。而另一套系統(tǒng)是排水管道系統(tǒng)，包括水池、淋浴和衛(wèi)生間的排泄管。第二套系統(tǒng)沒有壓力，水僅僅是沿著排水溝流，直至流入下水道。這兩套系統(tǒng)的聯(lián)系之處就在于廢水的循環(huán)和再利用過程。

? ? ? ?人體中的管道系統(tǒng)與此非常類似。我們體內(nèi)有一套壓力系統(tǒng)即心血管系統(tǒng)，血液在其中由心臟泵向全身各處。但人體還有另一套管道系統(tǒng)——淋巴系統(tǒng)，該系統(tǒng)是無壓力的，其中引流的是由血管壁滲入組織中的液體，即淋巴液。如果沒有這套系統(tǒng)，我們的組織就會充滿液體，看起來就像 “面團寶寶(Pillsbury Doughboy)”一樣。幸運的是，淋巴系統(tǒng)將下肢組織中的淋巴液收集于淋巴管中，并在肌肉收縮的影響下，通過一系列具有單向流動瓣膜的淋巴管，匯集于軀體上部。這些淋巴液以及來自于上部軀體左側(cè)的淋巴液會被收集進入胸導(dǎo)管，進而匯入左鎖骨下靜脈，重新循環(huán)進入血液。同樣的，來自于上部軀體右側(cè)的淋巴液會被收集進入右淋巴導(dǎo)管，進而匯入右鎖骨下靜脈。在下面這張圖中可以看到，淋巴液在回到血液的過程中，經(jīng)過了一系列的中間站——淋巴結(jié)。

? ? ? ?在人體內(nèi)大約有500個淋巴結(jié)，其中有的淋巴結(jié)非常小，有的卻和孢子甘藍(lán)一樣大。大多數(shù)淋巴結(jié)由淋巴管相連接，排成鏈狀。入侵的病原如細(xì)菌、病毒等，可以被淋巴液帶到附近的淋巴結(jié)，而組織中已經(jīng)攝取了外源抗原的抗原提呈細(xì)胞會遷移至淋巴結(jié)中，展示它們的“貨物”。同時，T細(xì)胞和B細(xì)胞會從一個淋巴結(jié)遷移至另一個淋巴結(jié)，循環(huán)往復(fù)，尋找和它們“命中注定”的抗原。因此，淋巴結(jié)實際上發(fā)揮了“約會酒吧”的功能，在這里，T細(xì)胞、B細(xì)胞、抗原提呈細(xì)胞、以及抗原為了交流和激活的目的匯聚在一起。將這些細(xì)胞和抗原聚集在淋巴結(jié)的狹小空間里，極大地增加了他們相互作用并有效激活適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的概率。

? ? ? ?在B細(xì)胞和T細(xì)胞被激活，增殖形成具有相同抗原特異性的細(xì)胞克隆，并擊敗敵人后，它們中的大多數(shù)會死亡。這是一件好事，因為我們不需要讓衰老的B細(xì)胞和T細(xì)胞充滿我們的免疫系統(tǒng)。但另一方面，如果這些經(jīng)驗豐富的B細(xì)胞和T細(xì)胞中的一部分能夠留在體內(nèi)，以防相同的病原體再次入侵機體，這樣也是一件好事。這樣，適應(yīng)性免疫系統(tǒng)就不用再次從頭開始啟動了。而免疫系統(tǒng)恰好也是這么做的。這些剩下的B細(xì)胞和T細(xì)胞被稱作記憶細(xì)胞(memory cell)，它們的數(shù)量較原始的B細(xì)胞和T細(xì)胞更多，并且更容易被激活。作為免疫記憶的結(jié)果，適應(yīng)性免疫系統(tǒng)在第二次相同病原體攻擊中，反應(yīng)十分迅速以至于你不會感受到任何的癥狀。

? ? ? ?正如前面所說的，B細(xì)胞受體和T細(xì)胞受體具有的多樣性使它們能夠識別任何可能的“入侵者”。然而，這種多樣性也引發(fā)了一個問題：如果B細(xì)胞和T細(xì)胞的受體如此多樣，那么它們中的一部分肯定會識別我們自身的分子，比如那些組成我們細(xì)胞的分子，或是像胰島素那樣循環(huán)于血液之中的蛋白質(zhì)。如果這種情況真的發(fā)生，那么我們的適應(yīng)性免疫系統(tǒng)將會攻擊我們自己的身體，并且我們可能會死于自身免疫病。幸運的是，大自然已經(jīng)形成了教會B細(xì)胞和T細(xì)胞辨別我們自身和危險的“入侵者”的方法。盡管教會B細(xì)胞和T細(xì)胞耐受我們自身抗原的機制還有待于進一步研究，但是B細(xì)胞和T細(xì)胞接受到的“教育”是十分嚴(yán)格的，畢竟自身免疫病出現(xiàn)的概率還是相對比較低的。

? ? ? ?既然我們已經(jīng)接觸到了免疫系統(tǒng)中的很多主要成員，那么現(xiàn)在就需要強調(diào)一下固有免疫系統(tǒng)和適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的區(qū)別了，理解這些差異是理解免疫系統(tǒng)如何工作的關(guān)鍵。

? ? ? ?假設(shè)你在一個城市里，有人偷了你的鞋，于是你四處尋找一家可以再買一雙鞋的鞋店。你看到的第一家鞋店具有款式多樣、花色各異、大小不一的鞋，并且店家服務(wù)周到，能為你提供完全滿足你要求的鞋子。然而當(dāng)你付款時，你被告知需要等待一周甚至兩周的時間，因為這家鞋店是根據(jù)顧客的需求定做鞋，而定做需要時間。但是你現(xiàn)在立刻就需要鞋，你現(xiàn)在是赤腳的，因此在拿到定制鞋之前你至少應(yīng)該在腳上穿些什么。所以他們把你送到了馬路對面的鞋店，這家鞋店有大多數(shù)人需要的大眾尺碼和款式。因此在定制鞋做好之前，你可以在第二家鞋店買一雙鞋幫你度過困難時期。

? ? ? ?這個過程像極了固有免疫系統(tǒng)和適應(yīng)性免疫系統(tǒng)工作的情況。固有免疫系統(tǒng)的成員，如巨噬細(xì)胞，已經(jīng)在機體中嚴(yán)陣以待，準(zhǔn)備好抵御那些我們?nèi)粘？赡苡龅降娜肭植≡l(fā)起的攻擊。多數(shù)情況下，固有免疫系統(tǒng)可以有效而迅速地應(yīng)對病原體，以至于適應(yīng)性免疫系統(tǒng)都沒有被激活。然而在某些情況下，固有免疫系統(tǒng)無法抵御入侵病原，因此需要激活適應(yīng)性免疫系統(tǒng)才能消滅病原。而適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的激活需要時間，因為B細(xì)胞和T細(xì)胞都需要通過克隆選擇和增殖來定制。因此，當(dāng)這些專門設(shè)計的細(xì)胞正在被制造時，固有免疫系統(tǒng)必須竭盡全力牽制住“入侵者”。

? ? ? ?本期主要介紹了適應(yīng)性免疫系統(tǒng)中的T細(xì)胞、抗原提呈的過程以及適應(yīng)性免疫系統(tǒng)激活的過程，這種細(xì)胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答很好地解決了抗體無法處理的細(xì)胞內(nèi)病毒難題。經(jīng)過這三期的講解，我們應(yīng)該對免疫系統(tǒng)的概況有了一個大致的了解。從下一期開始，我們將會更進一步，了解更多免疫系統(tǒng)工作的細(xì)節(jié)，從而加深對免疫系統(tǒng)的理解。敬請期待！To be continued!