Innate Immunity

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Innate Immunity(固有免疫),又称先天性免疫或非特异性免疫,是生物体抵御病原体入侵的第一道防线。它是生物在进化过程中形成的、生来就有的防御机制,存在于所有多细胞生物中(包括植物和无脊椎动物)。与需要数天才能启动的 Adaptive Immunity (适应性免疫) 不同,固有免疫反应迅速(0-96小时内),通过识别病原体共有的特定分子模式(如细菌细胞壁成分)来触发炎症反应和吞噬作用。它不仅直接清除病原体,还通过 Dendritic Cells (树突状细胞) 负责“唤醒”适应性免疫系统。

Innate Immunity
First Line of Defense (点击展开)
生来即有的防御机制
系统属性
中文名称 固有/先天免疫
响应速度 即时 (数分至数小时)
特异性 模式识别 (泛特异性)
免疫记忆 无 (或仅有训练免疫)
核心组件
物理屏障 皮肤, 黏膜
细胞军团 Macrophage, NK, Neutrophil
体液分子 Complement, Interferon
识别机制 PRRs 识别 PAMPs

核心机制:模式识别

固有免疫系统并不识别每一个特定的病原体(那是 T 细胞和 B 细胞的工作),而是识别一类病原体共有的“身份证”,这一过程由 PRRs (模式识别受体) 完成。

PAMPs与DAMPs

  • PAMPs (病原体相关分子模式): 微生物特有而人体没有的结构。
    例子:革兰氏阴性菌的脂多糖 (LPS)、病毒的双链 RNA (dsRNA)、真菌的葡聚糖。
  • DAMPs (损伤相关分子模式): 自身细胞坏死或受损时释放的“危险信号”。
    例子:细胞外的 ATP、尿酸结晶。
  • 结果: PRR(如 Toll-like Receptors)一旦结合这些分子,立即触发炎症级联反应,释放细胞因子(如 IL-1, TNF-α)。

细胞军团:各司其职

细胞类型 功能描述
巨噬细胞
(Macrophage)
清道夫与哨兵。存在于组织中,吞噬病原体,并释放细胞因子招募援军。
中性粒细胞
(Neutrophil)
敢死队。血液中数量最多,最先抵达感染现场。通过吞噬、脱颗粒和释放 NETs (中性粒细胞胞外诱捕网) 杀灭细菌,最后战死形成脓液。
自然杀伤细胞
(NK Cells)
内部警察。不直接攻击病原体,而是杀死被病毒感染的细胞或癌细胞。识别机制为“丢失自我” (Missing Self,即 MHC-I 分子下调)。
树突状细胞
(Dendritic Cells)
情报员。吞噬抗原后,将其呈递给 T 细胞,是连接固有免疫与适应性免疫的桥梁。

体液屏障:补体与干扰素

除了细胞,血浆和组织液中还溶解着大量的防御分子:

  • Complement System (补体系统): 一组酶级联反应蛋白。它们能像地雷一样在细菌表面打孔 (MAC 复合物),或标记细菌(调理作用)让吞噬细胞更容易吃掉它们。
  • Interferon (干扰素): 细胞被病毒感染后发出的“求救信号”。它诱导邻近细胞进入抗病毒状态,抑制蛋白质合成,阻止病毒扩散。
       学术参考文献 [Academic Review]
       

[1] Murphy K, Weaver C. (2016). Janeway's Immunobiology (9th Ed). Garland Science.
[点评]:经典教材,详细阐述了固有免疫受体(TLR, NLR)的发现及其在启动适应性免疫中的决定性作用。

[2] Beutler B, et al. (2006). Innate immunity: sensing pathogens and regulation. Nature.
[点评]:诺贝尔奖得主 Bruce Beutler 的综述,解释了 TLR4 如何识别 LPS,揭开了固有免疫特异性识别的分子机制。

[3] Netea MG, et al. (2016). Trained immunity: A program of innate immune memory in health and disease. Science.
[点评]:颠覆性研究,提出了“训练免疫” (Trained Immunity) 概念,证明固有免疫细胞(如单核细胞)可以通过表观遗传重编程产生一种短期的“记忆”。

           免疫防御体系 · 知识图谱
上级学科 Immunology
协同系统 Adaptive Immunity (适应性免疫)
关键机制 Phagocytosis (吞噬) • Inflammation (炎症) • Complement (补体)