高中選修生物III_動物的構造與功能_防禦與免疫_Part 3 先天性免疫_王涵青

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#先天性免疫
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各位同學大家好,在這個單元裡面呢,我們將會介紹到先天性免疫的作用方式
先天性免疫存在於各種動物中
它不針對特定入侵的病原體
只要不是自己的細胞或是產物
先天性免疫都會幫我們抵抗它
那先天性免疫主要是辨別病原體共同特性
然後來驅動它的反應
那這個機制是什麼呢?
其實我們在前面有介紹過
就是利用先天性免疫參與的免疫細胞上頭的受體
來辨識這些病原體的共同特性
還記得嗎?
病原體的共同特性,舉例而言
就像是格蘭氏陽性菌的鈦聚醣
以及格蘭氏陰性菌的紫多醣
而且先天性免疫它的作用的時間非常的快
它在幾分鐘到幾小時之內就會被活化
以人體來說
我們可以把先天性免疫區分為兩道防線
第一道防線稱之為皮膜屏障
包括有物理性屏障以及化學性屏障
當病原體真的入侵進來了以後
我們會啟動第二道防線
也就是生物屏障
藉由免疫細胞的吞噬作用或是補體作用等等
來清除這些病原體
現在我們就會一一的探討
在皮膜屏障中的物理屏障
其實我們的上皮組織
像是皮膚、黏膜等等
已經幫我們抵抗了非常多的病原體
而且黏膜、分泌的黏液
可以捕捉病原體
還有一些上皮組織上面具有纖毛
可以藉由擺動作用將病原體移除
我們的身體也會分泌一些分泌物來對抗這些病原體
舉例而言
就像是汗液、消化液或是陰道分泌物
是屬於一種酸性的分泌物
在酸性的環境下
微生物不容易生長
在我們的眼淚、唾液以及汗液裡面
也具有一種叫做溶菌酶
溶菌酶可以破壞微生物
也是讓微生物不容易生長
一旦這些微生物或是外來物
真的進到我們身體裡頭的時候
就會開啟了由免疫細胞所驅動的生物屏障
其中一個重要的機制就是吞噬作用
吞噬作用就是免疫細胞將外來物
攝入到他的細胞內
進行消化與分解
吞噬作用是由一個科學家在觀察海星肉體發育的過程中
所發現的現象
各位同學可以回去找找看
1908 年諾貝爾生醫獎的得主
在我們身體中
有許多的免疫細胞都會參與這種吞噬作用
但是在先天性免疫裡頭
重要的吞噬性免疫細胞有這三大類
第一個是數量最多的適中性白血球
接下來
巨噬細胞以及樹突細胞
對於活化後天性免疫扮演很重要的角色
在下一個章節我們將會提到他們所扮演的角色
吞噬作用是如何進行的呢
就像我們剛剛所說的
當我們免疫細胞識別到病原體的時候
免疫細胞上面的受體就會開始驅動免疫反應
那這時我們的免疫細胞細胞膜就會伸出他的穩足
把這些病原體吞到細胞內
形成吞噬體
接著這些吞噬體會跟溶酶體融合在一起
形成吞噬溶酶體
由於溶酶體裡面有很多的分解酵素
而且它裡頭的pH值非常的低
所以病原體會在吞噬溶酶體裡面被分解掉
不需要的東西會藉由包吐作用吐出去
有用的東西就先留下來
你看這就是一個適中性白血球
正在吞噬一個長長的碳蒟蒻菌的過程
除了用吞噬作用之外
我們的細胞也會藉由產生一些蛋白質來協助免疫作用
舉例而言我們的肝臟
可以產生大約30多種的血漿蛋白組成補體系統
補體系統會如何協助我們的先天性免疫呢
它可以驅動溶解作用
在這些微生物上面穿孔
增加它的頭痛性
造成細胞的裂解
它也可以藉由條理作用貼附在這些外來物上頭
讓這些外來物更容易被吞噬細胞給辨識
它也可以與抗原抗體複合物共同作用
讓抗體抗原複合物更容易被吞噬細胞給辨識以及吞噬掉
最後這些補體系統它也可以驅動驅化作用
去吸引更多的細胞
免疫細胞到這些需要清除病原體的地方
還有細胞所產生的幹擾素
也是參與在先天性免疫的抗病毒機制中
那幹擾素是如何作用的呢
就是當病毒感染宿主細胞的時候
會讓宿主細胞開啟幹擾素基因的表現
幹擾素合成完之後就會被釋放到細胞外
接著去影響鄰近的細胞
去告訴他們說
欸你們的鄰居被病毒感染囉
這時候接收到幹擾素這些訊息的細胞
就會開始產生抗病毒的分子
這些抗病毒的分子就會保護這顆細胞
去抑制接下來病毒過來要增殖的過程
除了上述的這幾個機制之外
先天性免疫中還有一類的細胞
叫做自然殺手細胞
它比較特別
它不針對病原體
不過它是針對像是腫瘤細胞
或是被病毒所感染的細胞
一旦自然殺手細胞找到了這類的異常細胞
就會跟他們結合
接著就會釋放出它裡面所含有的穿孔素
這些穿孔素可以在這些異常細胞的細胞膜上頭形成孔洞
增加這個細胞的通透性
接著這個細胞就會裂解以及死亡
先天性免疫中
發炎反應像是一個綜合的機制
它是為了移除病原體一個有效的保護機制
接著我們就會介紹發炎反應的三大步驟
第一個步驟
當我們受傷有病原體入侵的時候
那邊的組織細胞就會開始釋放主要的發炎訊號
就是組織胺
這些組織胺平常是存在於肥大細胞中
以及肥大細胞當它釋放這些組織胺了以後
就會引起血管的疏張
通透性增加
此時附近的免疫細胞也會釋放其他的訊號
去吸引更多的免疫細胞過來
所以血流量還是會增加
在第二個步驟的時候
因為有第一個步驟組織胺的釋放
以及其他訊息的釋放
所以在受傷部位
它的血管通透性會增加
血流量也會增加
所以就會促成體液跟細胞流向受傷組織
由於血管通透性增加
會有更多的免疫細胞經過變形作用
從血管穿出去到所需要的地方
進行它們要執行的像是吞噬反應等免疫作用
那這個過程也就是為什麼我們發炎反應會紅
熱、腫、痛的原因
紅跟熱是因為血管通透性增加
血流量增加
腫的話是因為有很多的體液
以及細胞跑到受傷的地方
痛的其中一個原因就是因為
這些腫起來的地方它壓迫到神經
最後就是要清除病原體了
在清除病原體的過程中
補體系統也同樣會被活化
而且補體系統一旦被活化了以後
它就會促進組織胺的分泌
讓這一個發炎反應更加的有效率
由於血管通透性增加
有很多的免疫細胞移到了受傷處
所以它就可以執行吞噬作用
等先天性免疫機制
將這些病原體清除
有時在發炎之後
我們會發現受傷的地方會有膿產生
那為什麼會有膿呢?
其實這些膿就是由免疫細胞
死亡的病原體以及細胞碎片
所組成的最終的結果
在這個章節裡面
我們已經介紹了先天性免疫
它的特色就是存在於每一種動物中
而且不針對特定的入侵病原體
因為有兩道防線
讓我們已經足以抵擋非常多的病原體的入侵
接下來的下一章
我們就會講到較複雜的後天性免疫
