? ? ? ?來源:藥學(xué)速覽 ▉ 導(dǎo)讀 ? ? ? ?上一期,我們介紹了NK細(xì)胞如何識(shí)別健康細(xì)胞與不健康細(xì)胞,如何通過識(shí)別“殺傷”信號(hào)與“不殺傷”信號(hào)而行使其殺傷功能。那么,先天免疫系統(tǒng)大家族的基本成員間有著怎樣的聯(lián)系呢?他們又是怎么合作共同對(duì)抗“敵人”的呢?針對(duì)不同程度的感染免疫系統(tǒng)所作出的反應(yīng)是否一致?在這一期中,我們將為大家介紹先天免疫系統(tǒng)成員間的協(xié)作效應(yīng)以及按比例反應(yīng)效應(yīng)。 ▉ 協(xié)作效應(yīng)
1 中性粒細(xì)胞與巨噬細(xì)胞的合作 ? ? ? ?為了使先天免疫系統(tǒng)更加有效地工作,先天免疫系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)中的各成員之間會(huì)進(jìn)行合作。 ? ? ? ?例如,血液中的中性粒細(xì)胞隨時(shí)待命,但該由誰來負(fù)責(zé)“撥打電話”通知中性粒細(xì)胞開始工作呢?答案是前哨——巨噬細(xì)胞。這里我們有一個(gè)防御策略,在機(jī)體被感染而需要幫助時(shí),“垃圾收集者”巨噬細(xì)胞會(huì)提醒“被雇傭的武器”中性粒細(xì)胞進(jìn)行工作,它們之間的合作對(duì)于機(jī)體防御微生物的入侵有至關(guān)重要的作用。因?yàn)?,如果沒有巨噬細(xì)胞召喚中性粒細(xì)胞到攻擊部位,中性粒細(xì)胞就只會(huì)在血液中漫無目的地四處游蕩;而如果沒有中性粒細(xì)胞的幫忙,巨噬細(xì)胞也很難應(yīng)對(duì)大規(guī)模的感染。 巨噬細(xì)胞釋放細(xì)胞因子以發(fā)出信號(hào)募集其他細(xì)胞到作戰(zhàn)區(qū)域
2 NK細(xì)胞與巨噬細(xì)胞的合作 ? ? ? ?先天免疫系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)中各成員之間的合作關(guān)系還能通過另一個(gè)更加具體的實(shí)例來說明:在細(xì)菌感染期間,像LPS這樣的分子會(huì)與NK細(xì)胞表面的受體結(jié)合,標(biāo)志著戰(zhàn)斗的開始。隨后,NK細(xì)胞通過產(chǎn)生大量的細(xì)胞因子IFN-γ作出反應(yīng)。 ? ? ? ?由NK細(xì)胞產(chǎn)生的IFN-γ能夠激活巨噬細(xì)胞,且當(dāng)巨噬細(xì)胞也和LPS結(jié)合時(shí)它們會(huì)被超活化。此時(shí),超活化的巨噬細(xì)胞能夠產(chǎn)生大量的TNF(腫瘤壞死因子),巨噬細(xì)胞表面也含有TNF的受體。因此,巨噬細(xì)胞自身產(chǎn)生的TNF可以結(jié)合自身表面的受體,從而激活自己開始分泌IL-12。 ? ? ? ?TNF和IL-12共同影響NK細(xì)胞,促進(jìn)NK細(xì)胞分泌IFN-γ。一旦周圍有更多的IFN-γ存在時(shí),就會(huì)有更多的巨噬細(xì)胞被激活。這是一個(gè)正反饋的激活過程。 ? ? ? ?此外,還需要闡明另一些事情。IL-2是NK細(xì)胞產(chǎn)生的一種生長因子,然而在正常情況下,NK細(xì)胞并不表達(dá)IL-2的受體,因此它們并不會(huì)對(duì)這種細(xì)胞因子產(chǎn)生應(yīng)答而增殖。也就是說,盡管NK細(xì)胞是IL-2的制造者,但在正常情況下NK細(xì)胞卻不是IL-2的使用者。幸運(yùn)的是,巨噬細(xì)胞能夠解決這個(gè)問題,因?yàn)樵诟腥酒陂g,巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的TNF可以上調(diào)NK細(xì)胞表面的IL-2受體的表達(dá)。因此,NK細(xì)胞就能結(jié)合他們自身產(chǎn)生的IL-2并作出反應(yīng),大量增殖,從而產(chǎn)生了更多的NK細(xì)胞,更多的NK細(xì)胞又能通過上述途徑激活更多的巨噬細(xì)胞。因此,通過這樣的合作方式,NK細(xì)胞和巨噬細(xì)胞能夠加強(qiáng)先天免疫系統(tǒng)對(duì)抗外來微生物入侵時(shí)的攻擊能力。 3 吞噬細(xì)胞與補(bǔ)體系統(tǒng)的合作 ? ? ? ?專職的吞噬細(xì)胞和補(bǔ)體系統(tǒng)也能一起工作。正如前幾期推送中所討論的,補(bǔ)體蛋白的片段(如C3b)可以標(biāo)記那些需要被吞噬細(xì)胞攝入的入侵者。在巨噬細(xì)胞的激活過程中,補(bǔ)體調(diào)理作用也扮演著重要的角色,因?yàn)楫?dāng)修飾過入侵者的C3片段與巨噬細(xì)胞表面受體結(jié)合時(shí),就能為巨噬細(xì)胞提供一個(gè)類似于LPS所提供的激活信號(hào)。這絕對(duì)是一個(gè)好主意,因?yàn)槟承┎⒉槐磉_(dá)LPS的入侵者也能通過補(bǔ)體系統(tǒng)被機(jī)體所識(shí)別。 ? ? ? ?補(bǔ)體系統(tǒng)和吞噬細(xì)胞之間和合作并不是單向的。活化的巨噬細(xì)胞實(shí)際上可以產(chǎn)生幾種重要的補(bǔ)體蛋白質(zhì):C3、B因子和D因子。因此,在激烈的戰(zhàn)斗中,當(dāng)組織中的補(bǔ)體蛋白將要被耗盡時(shí),巨噬細(xì)胞能為補(bǔ)體系統(tǒng)提供補(bǔ)給。此外,在感染期間,巨噬細(xì)胞會(huì)分泌特定的化學(xué)物質(zhì)增加附近血管的通透性,從而使更多的補(bǔ)體能夠從血液到達(dá)組織。 ▉ 按比例反應(yīng) ? ? ? ?對(duì)面臨的攻擊作出反應(yīng)時(shí),體內(nèi)的“免疫軍團(tuán)”會(huì)做出與其所受到的威脅成正比的反應(yīng)(也就是說當(dāng)受到較弱的威脅時(shí)作出較弱的反應(yīng),當(dāng)面臨較強(qiáng)的威脅時(shí)作出較強(qiáng)的反應(yīng)),免疫反應(yīng)的程度大小與受到的攻擊的嚴(yán)重性呈正相關(guān),也就是說,“懲罰”通常與“罪行”相關(guān)。這樣的反應(yīng)既不會(huì)太激烈,也不會(huì)反應(yīng)過度。例如,參與戰(zhàn)斗的巨噬細(xì)胞的數(shù)量取決于攻擊的規(guī)模,巨噬細(xì)胞釋放出的化學(xué)物質(zhì)的量的多少取決于參與戰(zhàn)斗的巨噬細(xì)胞的數(shù)量,而化學(xué)物質(zhì)的多少又進(jìn)一步?jīng)Q定了有多少中性粒細(xì)胞被“召喚”及有多少NK細(xì)胞被激活。因此,侵襲情況越嚴(yán)重,參與戰(zhàn)斗的巨噬細(xì)胞越多,也就有更多的中性粒細(xì)胞和NK細(xì)胞被調(diào)動(dòng)。同理,細(xì)菌感染的規(guī)模越大,戰(zhàn)場上出現(xiàn)的如LPS一樣的“危險(xiǎn)分子”就越多,這就使得有更多的NK細(xì)胞被激活,產(chǎn)生出更多的IFN-γ等細(xì)胞因子,可以幫助激活巨噬細(xì)胞。 ▉ 免疫系統(tǒng)怎樣對(duì)付病毒? ? ? ? ?當(dāng)病毒感染人體細(xì)胞時(shí),它們就接管了細(xì)胞中大部分的結(jié)構(gòu)與功能,并用它們來生產(chǎn)大量的子代病毒。最終,這些新制造的病毒從被感染的細(xì)胞釋放出來,繼續(xù)感染附近的其他細(xì)胞。盡管先天免疫系統(tǒng)抵抗胞外病毒十分有效,但一旦病毒進(jìn)入細(xì)胞,它們就能很好地保護(hù)自己免受先天免疫系統(tǒng)的武器攻擊,先天免疫系統(tǒng)所能提供的武器就相當(dāng)有限了。 吞噬細(xì)胞是“巡邏的保安”,在體內(nèi)尋找并吞噬細(xì)菌和病毒等潛在威脅
? ? ? ?下圖顯示了補(bǔ)體蛋白、專職吞噬細(xì)胞和 NK 細(xì)胞能幫助抑制病毒感染,特別是在感染早期。然而在病毒感染的細(xì)胞中,病毒復(fù)制很快,而且病毒也是非常聰明的——目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了許多病毒逃避先天免疫系統(tǒng)的方法,實(shí)際上,僅僅靠先天性免疫系統(tǒng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足夠?qū)雇鈦砣肭?,機(jī)體由此選擇了獲得性免疫系統(tǒng)來更好地對(duì)付這些無賴病毒,這也是我們?cè)诤竺娴耐扑椭形覀兯o大家介紹的。 注:這個(gè)圖總結(jié)了前八期推送中討論過的一些概念。為了更明晰地表示,選擇巨噬細(xì)胞作為專職吞噬細(xì)胞的代表、細(xì)菌作為人體細(xì)胞外入侵者的代表,病毒作為必須進(jìn)入人體細(xì)胞才能完成其生命周期的寄生物代表。在接下來的推送中,我們將擴(kuò)展這個(gè)圖,使之包括來自于獲得性免疫系統(tǒng)的成員。 ? ? ??如涉及知識(shí)產(chǎn)權(quán)請(qǐng)與我司聯(lián)系
參考資料: 圖片1,2,6,7,8及封面圖:https://www.google.com/imghp?hl=zh-C 圖片3,4,5,9:《How the immune system works》 參考書:《How the immune system works》、《免疫學(xué)概覽》 注:文章無商業(yè)用途,僅用來傳遞知識(shí),如有版權(quán)問題,聯(lián)系公眾號(hào)刪除。 |