第四單元防禦系統(ii)—專一性免疫力-微生物學系.doc

第四單元：防禦系統(II)—專一性免疫力 脊椎動物以上的動物具有一種高度發展的複雜防禦機制—免疫反應(immune response)，因特定外來物(如：細菌或病毒等)的侵入而引發專一性的防禦細胞或分子進行抵抗作用。誘發免疫反應的外來物質，稱之抗原(antigen)；刺激後產生的專一性蛋白質分子稱為抗體(antibody)，專一性的細胞稱為活化性T細胞(activated T cells)。免疫系統具有三大特性，分別為 1. 專一性(specificity)：對每一種新的侵入者都會產生一種專一性的防禦力。 2. 記憶性(memory)：一但宿主產生了專一性免疫力，會有一群具有記憶性的細胞存留在體內，能在宿主再次受到相同侵入者感染時，會產生更快速更強的抵抗力。 3. 耐受性(tolerance)：由於體細胞表面的大分子具有潛在的抗原性，此現象能保護宿主免於自身免疫系統不正常攻擊的發生。所以免疫系統具有分辨「自我」或「非我」的能力。 體液性免疫力(Humoral Immunity) 由抗體引起的免疫力，稱為體液性免疫力；抗體又稱為免疫球蛋白(immunoglobulin, Ig)，是由B細胞受抗原刺激而產生。當B細胞發現外來入侵者，並接收到「協助性T細胞」發出的信號時，即被激活且大量增殖；其中大部分的B細胞會快速分化成為漿細胞(plasma cell)，具有製造並釋出抗體來擊退入侵者的功能；其他的B細胞會分化成為記憶性B細胞，能夠記住特定的入侵者，當宿主再次受到感染時，記憶性B細胞能迅速繁殖並分化成漿細胞，產生更多的抗體，利於防禦力之提高。在哺乳類動物，抗體的種類可以分成下列五類： IgM(五聚體)：宿主遇到外來侵入者時最先出現的抗體，可附著在侵入者上並向吞噬細胞發出信號來消滅之。此外，IgM的效力短暫且無法通過胎盤。 IgG：多數個體中，約80%的免疫球蛋白是屬於IgG，為主要的循環性抗體，對宿主可提共長期的保護與終生免疫。IgG也是唯一能通過胎盤並提供胎兒免疫力的抗體。 IgA：存在於和外界接觸的器官與系統的所有液體，包括唾液、眼淚、乳汁與初乳、腸胃分泌亦即呼吸道及生殖泌尿道的黏液分泌物等，故IgA為主要的分泌型抗體。 IgE：在血清中的含量極少，但在人體內的角色非常重要，因為速發型的過敏反應即是由IgE為媒介所產生的，並與寄生蟲感染時的防禦力有關。 IgD：目前對其之免疫反應功能上不詳，僅知其可能與B細胞的成熟有關。 細胞性免疫力(Cellular Immunity) 由活化性T細胞引起的免疫反應，稱為細胞性免疫力或細胞參與的免疫力(cell-mediated immunity)。目前已知T細胞依扮演不同功能的角色，大致可分類為： 1. T-協助者(T-helper, TH)細胞：能刺激B細胞產生大量的免疫球蛋白或TC細胞的毒殺作用(見第3項)；若無TH細胞的相互作用，抗體的產量很低且主要為IgM，多數時候抗體的產量近乎為零。 2. T-抑制者(T-suppressor, TS)細胞：具有調節功能，以便在抗原一但被除去後，抑制免疫反應過度的表現；此外，亦能控制自體免疫的發生。 3. T-毒殺性細胞(T-cytotoxic cells, TC cells)：會分泌毒性物質，殺死被外來病原體感染後的細胞、外來的細胞(即引起器官移植時的排斥現象)或癌細胞等。 4. T-遲發型過敏性細胞(T-delayed-typed hypersensitivity, TDTH)。 T細胞的活化 與所有血球細胞一樣，T細胞也是由幹細胞分化而來，送往胸腺，經再「教育」後，成為具有防禦功能且不會攻擊「自我」的成熟T細胞。在受教育期間，T細胞根據每一個人體上特有的一稱為主要組織相容性複體 (簡稱MHC)的分子，經篩選後才能成為不會攻擊「自我」的細胞(見第六單元)。MHC有兩類，一為第一類MHC (MHCI)分子，存在於身體各類的細胞，能夠辨識此類分子並與其結合的T細胞，將會發育成為TC 及TS細胞；另一群分子為第二類MHC (MHCII)分子，僅存在於免疫系統的細胞，能夠辨識此類分子並與其結合的T細胞，將會發育成為TH 及TDTH細胞。那些既不能辨識亦不能結合於MHC分子的細胞會被判以「死刑」。此外，MHC分子在免疫反應過程中的另一個重要角色是可以作為「運輸分子」。 不論是TH 或TC細胞都不能辨識原始型態抗原，只能辨識已被細胞(巨噬細胞或被病原體感染的細胞)處理加工過的抗原。對TH細胞而言，感染之初，巨噬細胞先將外來病原體吞噬、消化並分解後，將病原體的碎片(P2)與MHCII的分子結合成為P2-MHCII後，一起表現在它的細胞表面，能夠辨識此巨噬細胞表面P2-MHCII的TH細胞就可經由細胞表面受體與其作用後而被激活，成為活化性