看透一次完整的免疫应答过程
看透一次完整的免疫应答过程
免疫系统是人体的重要防御机制，能够识别并清除病原体，保护机体免受感染。本文将带你深入了解一次完整的免疫应答过程，从病原体的发现与识别，到免疫应答的启动与处理，再到免疫反应的调节与终止，最后到免疫反应的全局整合。
病原体发现与识别
病原体入侵：当外源性病原体（如细菌、病毒、真菌或寄生虫）侵入宿主体内时，首先会突破物理和化学屏障（如皮肤、黏膜、胃酸、抗菌肽等）。
病原体相关分子模式（PAMPs）的暴露：病原体表面的特征性分子，如脂多糖（LPS）、肽聚糖、鞭毛蛋白、双链RNA等，统称为PAMPs。这些分子可被宿主免疫系统迅速识别。
模式识别受体（PRRs）的识别：宿主的固有免疫细胞（如巨噬细胞、树突状细胞、中性粒细胞等）表面或胞内具有PRRs（如Toll样受体TLRs、NOD样受体NLRs、RIG-I样受体RLRs等）。当PRRs与PAMPs结合时，触发免疫信号级联反应。
免疫应答与处理
信号转导与激活：PRRs与PAMPs结合后，通过适配蛋白（如MyD88、TRIF等）激活下游信号通路，包括NF-κB、MAPK和IRF通路。这些通路的激活导致促炎细胞因子（如TNF-α、IL-1β、IL-6等）、趋化因子和Ⅰ型干扰素（IFN-α/β）的产生。
免疫细胞的募集与激活：促炎细胞因子和趋化因子促进中性粒细胞、单核细胞、自然杀伤细胞（NK细胞）等免疫细胞向感染部位迁移。这些细胞通过吞噬、脱颗粒、释放活性氧（ROS）和氮（RNS）等方式直接清除病原体。
抗原处理与提呈：树突状细胞和巨噬细胞等抗原提呈细胞（APCs）吞噬病原体后，将其降解为抗原肽，并通过主要组织相容性复合体（MHC）分子呈递给T细胞：
- MHC I类：提呈胞内抗原，激活CD8+ 细胞毒性T细胞（CTLs）。
- MHC II类：提呈胞外抗原，激活CD4+ 辅助性T细胞（Th细胞）。
- 适应性免疫应答
- T细胞应答：CD4+ T细胞分化为不同亚群（如Th1、Th2、Th17、Treg），调节免疫反应。CD8+ T细胞可直接杀伤被感染细胞。
- B细胞应答：B细胞识别抗原并在Th细胞辅助下活化，分化为浆细胞，产生特异性抗体，促进中和病原体、调理作用和补体依赖性细胞毒性（CDC）。
免疫反应的调节与终止
- 炎症反应的抑制：为防止免疫反应过度损伤宿主组织，免疫系统会启动负反馈机制：
- 抗炎细胞因子：如IL-10、TGF-β抑制炎症信号通路。
- 调节性T细胞（Treg）：通过细胞接触依赖和分泌抗炎因子抑制过度免疫反应。
- 巨噬细胞极化：M1型向M2型转化，促进组织修复。
免疫记忆的形成：适应性免疫反应结束后，部分效应T细胞和B细胞转化为记忆细胞。这些记忆细胞在再次遇到相同病原体时能够迅速应答，提供长效免疫保护。
细胞凋亡与清除：活化后的效应T细胞和B细胞在完成任务后进入程序性细胞死亡（凋亡）通路，减少免疫细胞数量，恢复稳态。被凋亡的细胞会被巨噬细胞清除。
免疫反应的全局整合
整个免疫反应过程体现了固有免疫和适应性免疫的紧密合作。固有免疫提供快速的非特异性防御，并决定适应性免疫的激活方向；适应性免疫则提供高度特异性和免疫记忆，确保宿主对同一病原体的长期保护。通过多层级的调控机制，免疫系统在有效清除病原体的同时，维持宿主内环境的稳定。