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人体携带着多少细菌?免疫系统如何对抗它们?

来源:本站原创 2019-07-17 07:41

2019年7月17日讯 /生物谷BIOON /——人类是一个庞大、复杂、多细胞、多器官的系统。我们繁殖缓慢,依赖于各种各样的使我们能够控制无数快速复制的简单生命形式的机制,这些生命形式已经进化到可以生活在我们体内或身上。

这种防御系统统称为免疫系统。

这个词本身来自拉丁语immunis,用来描述罗马州的归国士兵(Genio immunium)的地位,他们曾一度免税。

我们的免疫力保护我们免受许多疾病,包括某些癌症。新的癌症疗法,称为免疫疗法,通过增强我们的免疫细胞来对抗癌细胞,而癌细胞已经找到了逃避它们的方法。

图片来源:https://cn.bing.com

免疫系统分为两个相互作用的球体,一个是更古老的"先天"球体,另一个是最近进化的"适应性"球体。形成适应性免疫基础的目标细胞的主要挑战是将"自我"(我们自己的身体细胞和组织)与"非自我"(外来入侵者)区分开来。如果出现这种情况,我们可能会患上自身免疫性疾病,如多发性硬化症或类风湿关节炎。

我们随身携带的有机体

人的一生是许多有机体的寄主。有些对健康有害(病原体),有些是良性的,有些是正常运作所必需的。

我们随身携带的大多数遗传物质是"非我"的:主要是生活在胃肠道中的无害细菌(称为"共生菌")。

传统上,研究的重点是我们肠道中导致腹泻和痢疾的"坏虫子"。但最近,我们发现也有好人。人们普遍认为,我们需要更多地了解"微生物群",即任何"临床正常"肠道中的细菌数量。

肠道细菌提供人体必需的维生素B12,当它们死亡时,会释放大量的蛋白质,这些蛋白质会被分解成人体所需的氨基酸。大约30%的粪便是由死细菌组成的。

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除了我们的微生物群,正常人也有大量的病毒群。病毒与细菌(细菌本身就是细胞)的不同之处在于,病毒要简单得多,而且只能在活细胞中复制。

我们携带的最多的病毒是"噬菌体",它会感染我们肠道中的共生细菌。然而,并不是所有的噬菌体都是良性的。例如,导致人类白喉的毒素就由噬菌体的基因组编码。

还有一系列病毒会持续感染我们的身体组织。最常见的是疱疹病毒,比如引起唇疱疹和带状疱疹的病毒。这两种病毒都隐藏在神经系统中,通常处于免疫控制之下。由于组织压力(如被太阳晒伤的嘴唇)或随着年龄增长免疫力下降(带状疱疹),它们会重新出现,造成问题。这就是为什么建议老年人接种加强疫苗。

我们的先天和适应性免疫系统

先天系统的作用范围很广,从最基本的吞噬作用(吞噬细菌),到任何受病毒感染的细胞产生的干扰素等分子,都可以限制复制。这样的先天系统是在进化谱系中发现的,并不针对特定的病原体。

我们用疫苗刺激更年轻的适应性免疫系统。淋巴细胞是一种被称为淋巴细胞的小白细胞的总称,它广泛地分为两类:B细胞和T细胞。它们携带着异常多样化和非常特殊的免疫球蛋白(Ig)和T细胞受体(TCR)识别分子,这些分子可以检测入侵的病原体(细菌、病毒、真菌等等)。

免疫球蛋白与被称为"抗原"的"非自体"(外来)蛋白结合,而T细胞受体则专门针对"自体"移植分子。然后启动免疫系统的刺客,消除病毒感染(或癌症)细胞的杀伤T细胞。同样被激活的是"辅助"T细胞,它分泌各种分子来"帮助"B细胞和杀伤T细胞分化并发挥作用。

我们的免疫系统是如何学习和记忆的?

所有淋巴细胞的反应都是通过淋巴结(喉咙痛时颈部的腺体)的大量细胞分裂产生的。这个过程是由少数"幼稚"的B细胞和T细胞启动的,这些细胞以前从未遇到过入侵者,只有当外来入侵者被消灭时才会停止。

B细胞分化为大的蛋白质分泌细胞,称为浆细胞,产生保护性抗体(免疫球蛋白),在我们的血液中循环多年。

大多数T细胞在完成它们的工作后就会死亡,但也有一些存活下来,这样它们就能记住如何攻击特定的入侵者。它们可以迅速被召回到它们的"杀手"或"助手"功能。

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以前的感染或使用灭活或"减毒"(导致非常轻微的感染)疫苗会建立起记忆,这样保护性抗体就可以立即与脊髓灰质炎或麻疹病毒等病原体结合(并中和)。而免疫T细胞则迅速恢复到"刺客"状态,消灭感染病原体的细胞。

你可能已经从这个非常简短和过于简单的叙述中得出结论,免疫系统是非常复杂的。它也非常平衡,例如,对细菌蛋白质的交叉反应有时会导致我们自身免疫性疾病。

自体免疫的另一个例子是类风湿关节炎,它可以由烟草烟雾中的血液化学物质引发,这些化学物质可以改变关节中的"自体"移植分子。

当我们谈到微生物群的可能影响,或者"过于清洁"的假设时,我们是在讨论暴露在细菌和病毒下如何改变免疫平衡,从而直接影响我们的健康。这是一个非常活跃的研究领域,鉴于其潜在的复杂性,科学家在寻求得出可验证的结论时,面临着巨大的挑战。(生物谷Bioon.com)

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