人類的免疫系統是如何針對沒見過的病原體產生抗體的?

吳堅信


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免疫系統的“疫”字就可以表明人類對此認識是從瘟疫開始的,隨著醫學不斷進步,人們對免疫系統也有了全新的認識,功能概括起來有3方面,一是識別、清除外來微生物,二是識別、清除內在叛亂分子,如癌細胞,三是清除衰老的細胞或其它有害物質。

免疫系統由免疫器官組織、免疫細胞、免疫分子構成。

免疫器官組織,比如骨髓、脾臟、淋巴結等。

免疫細胞,比如T 細胞、B 細胞、NK 細胞、巨噬細胞等。

免疫分子,比如免疫球蛋白(抗體)等。

免疫細胞由骨髓、胸腺產生,成熟之後就被安排到各個前沿關口、陣地,比如淋巴結,粘膜下層的淋巴組織、脾臟,這些地方也是免疫系統與“異己分子”、包括外來微生物大戰的地方!人體器官所有的粘膜面積加起來大概有400平方米。

病原微生物入侵人體,多以粘膜為突破口,免疫系統佈置在各個關口、陣地的NK細胞、巨噬細胞首先對病毒進行圍攻、殲滅!這是人體的固有免疫反應,反應速度快,但作用力要弱一些,同病原微生物作戰的過程中也會釋放狼煙信號!

接到求救信號之後,免疫系統的精銳部隊要衝上去,首先是T細胞,分成三隊,一隊留守,一隊投入戰鬥,還有一隊去和B細胞匯合!幹什麼去呢?製造大量的抗體,一種蛋白質,抗體與抗原(病原體)結合使抗原癱瘓,免疫系統取得勝利!

抗體產生是被動、獲得性免疫,多在病原微生物入侵4-5天后形成,也是注射疫苗想要的結果!我是 ,感謝您的閱讀!


劉永毅醫生


(醫患家特約回答:交大丫丫博士)


人類免疫力包括與生俱來的“固有免疫”和後天獲得的“適應性免疫”(即我們常說的免疫力)。從另一個角度,人體免疫又分為細胞免疫和體液免疫,我們經常說的“產生抗體”是指適應性免疫中的體液免疫。

人體對於新的病原體或者“抗原”產生抗體的基本過程是這樣的:病原體進入人體以後,被吞噬細胞、B淋巴細胞(來源於骨髓bone而得名)等攝取並處理成蛋白肽的“碎片”,這個碎片被提交給T淋巴細胞(來源於胸腺Thymus而得名),T淋巴細胞被激活以後,分泌細胞因子,刺激B淋巴細胞分化成熟為漿細胞,併產生相應抗體。

免疫細胞和免疫系統的基本功能是辨識抗原“是我”還是“非我”,如果它認為這個抗原“非我”,便會被激活產生抗體(體液免疫)以及效應T細胞(細胞免疫)。“從沒見過的病原體”可能是無窮無盡的,那麼,我們的免疫細胞能夠產生無窮無盡種類的抗體嗎?一方面,免疫細胞在辨別外來抗原的時候,並不需要一個個去辨認全部氨基酸,而是辨認特定位置的氨基酸,即特定的序列組合或者結構組合便可引起免疫反應。也就是說,我們對某種病毒有抗體之後,對它的近親病毒也會有一定程度的抵抗力。


從某種程度上,並不需要“無窮無盡”種類的抗體。另一方面,我們的抗體產生能力和6號染色體的人白細胞抗原(HLA)基因相關。這個區段的基因,是人體基因組中最具有多態性、表達最為複雜的。HLA基因及其表達決定了不同的人對於病原體的抗體產生能力(抵抗力)及疾病反應性不同。因此即便是從沒見過的病原體,我們也能夠產生數量和功能因人而異的抗體。HLA還是最可靠的人類遺傳標記,在親子鑑定和法醫學中得到重要應用。不久前南京警方破獲28年前的刑事案件,如果說利用Y染色體能夠確定疑犯家族的話,結合HLA基因便可以萬無一失地確定嫌疑人。


醫患家


抗體定義: 是一種由漿細胞(B細胞)分泌,能特異性識別特定外來物的Y型蛋白。該外來目標被稱為抗原

抗體結構示意圖:


兩條輕鏈 兩條重鏈

抗體如何發揮功能

1、針對進入正常細胞的病原體 細菌 抗體本身不能直接溶解或殺傷帶有特異抗原的靶細胞(被病原體侵入的細胞成為靶細胞),通常需要補體或吞噬細胞等共同發揮效應以清除病原微生物或導致病理損傷。

2、針對遊離在細胞外的病毒 抗體可通過與病毒或毒素的特異性結合,直接發揮中和病毒的作用。

抗體特點:

特異性:每一種抗體特異性識別某一種或一類抗原

多樣性:人體內可以產生多種多樣的抗體

人體為什麼可以產生多種多樣的抗體: 利根川近因發現“抗體多樣性的遺傳學原理”被授予1987年諾貝爾生理學或醫學獎


在利根川進未解釋抗體多樣性產生原因前,免疫學家們為抗體起源分成兩大派系。其一的種系理論認為製造抗體的基因來自於遺傳密碼的一部分(每種抗體有專一基因負責);而另一派系體細胞突變理論認為抗體基因自身重新組合編碼而衍生出新的抗體。(一小部分基因能夠產生眾多變體)。 利根川進通過演示一個DNA分子的突變和重組或重新排列,證明了“體細胞突變”理論。此過程可製造出多達100億種抗體,利根川進發現突變的基因片段是由一條條貌似非活躍或未編碼的DNA帶隔開的,這些DNA帶被稱為基因內區。他還發現這些基因內區中包含著一種基因控制成分,名為強化因子。抗原出現可以促進強化因子發揮作用促進抗體基因編碼產生抗體。

據人們統計自然界病毒和細菌大約有10萬種,而人體內的免疫細胞基因有1億一種排列組合。也就是說幾乎自然界任何一種病毒在人體內都有對應的抗體。

發展至今關於回答抗體多樣性可以從以下五個方面:

1、 編碼抗體基因本身具有多樣性(原始原因)

2、 基因重排產生多樣性(根本原因)

3、 輕鏈重鏈的隨機組合

4、 不準確的連接、核苷酸插入

5、 體細胞高頻突變


自由泳的青蛙啊


如果把們的身體比喻成一個獨立的國家的話,那免疫系統就是我們的軍警系統,不僅可以作為軍隊識別和清除外來入侵的病原生物,還能作為警察識別清除體內發生突變的細胞、衰老死亡的細胞或其他有害成分。免疫系統可以保護我們的身體,防禦外敵入侵,保持機體的健康狀態。沒有免疫系統,我們的身體就會受到細菌,病毒,寄生蟲等外來攻擊。

免疫系統遍佈全身,涉及許多類型的細胞、器官、蛋白質和組織。這個巨大的細胞和組織網絡一直在尋找入侵者,一旦發現敵人就會發起復雜的攻擊。免疫系統是智能的,可以區分我們自身的組織與外來組織,可以識別正常的細胞與死亡和有缺陷的細胞。

當免疫系統遇到病原體,例如細菌,病毒或寄生蟲,即產生免疫反應。那麼免疫系統如此複雜而又精密的系統是如何工作的呢?

首先,我們介紹免疫系統的哨兵:白細胞

白細胞在血管和淋巴管中進行循環,不斷巡邏並尋找病原體;當他們找到目標時,就開始繁殖並將信號發送到其他類型的免疫細胞(也就是喊人),募集免疫殺傷細胞進行滅敵。

有兵就需要兵營,為免疫系統持續產生、培訓新的兵力。在體內儲存白細胞的部位稱為淋巴器官,其中包括:

大本營:骨髓——骨骼的中心,產生白細胞、紅細胞。

訓練營:胸腺——肺部和頸部下方的腺體,T細胞在胸腺發育成熟。

戰場:淋巴結——遍佈全身的小腺體,由淋巴管連接。

屠殺場:脾臟——位於腹部的左上方,過濾血液的器官。


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