固有免疫
固有免疫(Innate Immunity),又称先天性免疫或非特异性免疫,是生物体抵御 Pathogen (病原体) 入侵的第一道防线。它是生物在 Evolution (进化) 过程中形成的、生来就有的防御机制,存在于所有 Multicellular Organism (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 Bacteria (细菌) Cell Wall (细胞壁) 成分)来触发 Inflammation (炎症) 反应和 Phagocytosis (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。
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 Cells 和 B Cells 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 Lipopolysaccharide (LPS, 脂多糖)、病毒的 dsRNA、真菌的 Glucan (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 Adenosine Triphosphate (ATP)、Uric Acid (尿酸) 结晶、HMGB1。 - 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 Cytokines (细胞因子)(如 Interleukin-1, TNF-alpha)。
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。广泛存在于 Tissue (组织) 中,吞噬病原体,并释放细胞因子招募援军。是连接固有与适应性免疫的重要 Antigen-Presenting Cell (APC)。 |
| 中性粒细胞 (Neutrophil) |
敢死队。血液中数量最多,炎症发生时最先抵达现场。通过吞噬、脱颗粒和释放 Neutrophil Extracellular Traps (NETs) 杀灭细菌,最后 Apoptosis (凋亡) 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。最专业的抗原呈递细胞 (Professional APC)。吞噬抗原后迁移至 Lymph Node (淋巴结),将其呈递给 T 细胞,启动适应性免疫。 |
体液屏障:补体与干扰素
除了细胞,Plasma (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 Enzyme (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 Virus (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 Protein Synthesis (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 Trained Immunity (训练免疫) 概念,证明固有免疫细胞(如单核细胞)可以通过 Epigenetics (表观遗传) 重编程产生一种短期的“记忆”。