人體攜帶著多少細菌?免疫系統如何對抗它們?

2020-12-05 生物谷

2019年7月17日訊 /

生物谷

BIOON /——人類是一個龐大、複雜、多細胞、多器官的系統。我們繁殖緩慢,依賴於各種各樣的使我們能夠控制無數快速複製的簡單生命形式的機制,這些生命形式已經進化到可以生活在我們體內或身上。


這種防禦系統統稱為免疫系統。


這個詞本身來自拉丁語immunis,用來描述羅馬州的歸國士兵(Genio immunium)的地位,他們曾一度免稅。


我們的免疫力保護我們免受許多疾病,包括某些癌症。新的癌症療法,稱為免疫療法,通過增強我們的免疫細胞來對抗癌細胞,而癌細胞已經找到了逃避它們的方法。

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免疫系統分為兩個相互作用的球體,一個是更古老的"先天"球體,另一個是最近進化的"適應性"球體。形成適應性免疫基礎的目標細胞的主要挑戰是將"自我"(我們自己的身體細胞和組織)與"非自我"(外來入侵者)區分開來。如果出現這種情況,我們可能會患上

自身免疫

性疾病,如多發性硬化症或類風溼關節炎。


我們隨身攜帶的有機體


人的一生是許多有機體的寄主。有些對健康有害(病原體),有些是良性的,有些是正常運作所必需的。


我們隨身攜帶的大多數

遺傳

物質是"非我"的:主要是生活在胃腸道中的無害

細菌

(稱為"共生菌")。


傳統上,研究的重點是我們腸道中導致腹瀉和痢疾的"壞蟲子"。但最近,我們發現也有好人。人們普遍認為,我們需要更多地了解"微生物群",即任何"臨床正常"腸道中的

細菌

數量。


腸道細菌提供人體必需的維生素B12,當它們死亡時,會釋放大量的蛋白質,這些蛋白質會被分解成人體所需的胺基酸。大約30%的糞便是由死

細菌

組成的。

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除了我們的微生物群,正常人也有大量的病毒群。病毒與細菌(

細菌

本身就是細胞)的不同之處在於,病毒要簡單得多,而且只能在活細胞中複製。


我們攜帶的最多的病毒是"噬菌體",它會感染我們腸道中的共生

細菌

。然而,並不是所有的噬菌體都是良性的。例如,導致人類白喉的毒素就由噬菌體的基因組編碼。


還有一系列病毒會持續感染我們的身體組織。最常見的是皰疹病毒,比如引起唇皰疹和帶狀皰疹的病毒。這兩種病毒都隱藏在神經系統中,通常處於免疫控制之下。由於組織壓力(如被太陽曬傷的嘴唇)或隨著年齡增長免疫力下降(帶狀皰疹),它們會重新出現,造成問題。這就是為什麼建議老年人接種加強疫苗。


我們的先天和適應性免疫系統


先天系統的作用範圍很廣,從最基本的吞噬作用(吞噬

細菌

),到任何受病毒感染的細胞產生的幹擾素等分子,都可以限制複製。這樣的先天系統是在進化譜系中發現的,並不針對特定的病原體。


我們用疫苗刺激更年輕的適應性免疫系統。淋巴細胞是一種被稱為淋巴細胞的小白細胞的總稱,它廣泛地分為兩類:B細胞和T細胞。它們攜帶著異常多樣化和非常特殊的免疫球蛋白(Ig)和T細胞受體(TCR)識別分子,這些分子可以檢測入侵的病原體(

細菌

、病毒、真菌等等)。


免疫球蛋白與被稱為"抗原"的"非自體"(外來)蛋白結合,而T細胞受體則專門針對"自體"移植分子。然後啟動免疫系統的刺客,消除病毒感染(或癌症)細胞的殺傷T細胞。同樣被激活的是"輔助"T細胞,它分泌各種分子來"幫助"B細胞和殺傷T細胞分化並發揮作用。


我們的免疫系統是如何學習和記憶的?


所有淋巴細胞的反應都是通過淋巴結(喉嚨痛時頸部的腺體)的大量細胞分裂產生的。這個過程是由少數"幼稚"的B細胞和T細胞啟動的,這些細胞以前從未遇到過入侵者,只有當外來入侵者被消滅時才會停止。


B細胞分化為大的蛋白質分泌細胞,稱為漿細胞,產生保護性抗體(免疫球蛋白),在我們的血液中循環多年。


大多數T細胞在完成它們的工作後就會死亡,但也有一些存活下來,這樣它們就能記住如何攻擊特定的入侵者。它們可以迅速被召回到它們的"殺手"或"助手"功能。

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以前的感染或使用滅活或"減毒"(導致非常輕微的感染)疫苗會建立起記憶,這樣保護性抗體就可以立即與脊髓灰質炎或麻疹病毒等病原體結合(並中和)。而免疫T細胞則迅速恢復到"刺客"狀態,消滅感染病原體的細胞。


你可能已經從這個非常簡短和過於簡單的敘述中得出結論,免疫系統是非常複雜的。它也非常平衡,例如,對

細菌

蛋白質的交叉反應有時會導致我們

自身免疫

性疾病。


自體免疫的另一個例子是類風溼關節炎,它可以由菸草煙霧中的血液化學物質引發,這些化學物質可以改變關節中的"自體"移植分子。


當我們談到微生物群的可能影響,或者"過於清潔"的假設時,我們是在討論暴露在

細菌

和病毒下如何改變免疫平衡,從而直接影響我們的健康。這是一個非常活躍的研究領域,鑑於其潛在的複雜性,科學家在尋求得出可驗證的結論時,面臨著巨大的挑戰。(生物谷Bioon.com)


參考資料:



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