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机体非特异性免疫的基本过程

时间:2022-11-16 百科知识 版权反馈
【摘要】:非特异性免疫即先天性免疫,是机体在种系发育和进化过程中逐渐形成的一系列天然防御机制,是机体与生俱来的,可以遗传。非特异性免疫发挥作用快,作用范围广,是机体的第一道防线。因此,非特异性免疫又称先天性免疫、固有免疫或物种免疫。从个体发育来看,当抗原物质入侵机体以后,首先发挥作用的是非特异性免疫,而后产生特异性免疫。因此,增强机体的非特异性免疫对提高机体的整体免疫功能具有重要意义。

第一节 非特异性免疫

非特异性免疫即先天性免疫,是机体在种系发育和进化过程中逐渐形成的一系列天然防御机制,是机体与生俱来的,可以遗传。它只能简单地识别自身与非自身,对异物不进行特异性区别。非特异性免疫发挥作用快,作用范围广,是机体的第一道防线。它主要由屏障结构、吞噬细胞及组织和体液中的抗微生物物质组成。

一、组成

(一)屏障结构

1.皮肤和黏膜:皮肤和黏膜是防御外物的第一道防线。完整的皮肤对外物起着机械的阻挡作用,体表上皮细胞的脱落和更新也可清除大量黏附的细菌。呼吸道表皮黏膜层的纤毛自下而上有规律的摆动,能把吸入的细菌或异物送到喉头,咳出体外。眼睛、口腔、支气管、泌尿生殖道等部位的黏膜,经常有泪液、唾液、支气管分泌物或尿液的冲洗,可排除外来的微生物。

汗腺和皮脂腺的分泌物中含有一些酸性物质,具有一定的杀菌作用。胃液中的胃酸和胆汁、阴道酸性环境,能有效阻止酵母菌、厌氧菌、革兰阳性菌的定居繁殖。

动物体内、体表的正常菌群也有一定的屏障作用。新生幼畜皮肤和黏膜基本无菌,出生后很快从母体和周围环境中获得微生物,它们在动物体内某一特定的栖居所(主要是消化道)定居繁殖,种类与数量基本稳定,与宿主保持着相对平衡而成为正常菌群。正常菌群可以阻止或抑制外来微生物或毒力较强的微生物的定居与繁殖,因其与致病菌具有共同抗原,故可以刺激机体产生“天然”抗体

2.血脑屏障:血脑屏障是防止中枢系统发生感染的重要防御结构,由软脑膜、脑毛细血管壁和血管壁外星状胶质细胞形成的胶质膜构成。这些组织结构致密,能阻止病原体及其他大分子物质由血液进入脑组织和脑脊液。血脑屏障在个体发育过程中逐渐成熟。仔猪易发生脑部感染,与其血脑屏障尚未发育完善有关。

3.血胎屏障:血胎屏障是保护胎儿免受感染的一种防卫结构,能阻止母体内的病原微生物通过。在妊娠过程中,病原微生物由母体感染胎儿称垂直感染,禽类经卵能将病原传给下一代,也是垂直感染。垂直感染往往与妊娠期有关,多为病毒所致,细菌感染常因引起胎盘炎而导致胎儿感染。

另外,机体还存在着血睾屏障和血胸腺屏障,都是保护正常生理活动的重要屏障结构。

(二)吞噬细胞

吞噬细胞是发挥非特异性吞噬作用的物质基础。动物机体内的吞噬细胞主要分为两大类:一类是小吞噬细胞,主要是血液中的中性粒细胞,能吞噬并破坏异物,还能吸引其他吞噬细胞向异物移动,增强吞噬效果;另一类是大吞噬细胞即单核吞噬细胞系统,包括血液中的单核细胞及各种组织中的巨噬细胞。它们不仅能分泌免疫活性分子,而且具有强大的吞噬能力。

(三)组织和体液中的抗微生物物质

正常动物的组织和体液中含有多种抗微生物物质,如补体溶菌酶、干扰素、血清中的天然抗体等,它们对某些微生物具有抑菌或杀菌作用。其中最重要的是补体。

1.补体:补体激活后能产生一系列免疫生物学效应,协同抗体或吞噬细胞,杀伤靶细胞和加强细胞免疫功能,发挥其防御功能。

2.溶菌酶:溶菌酶是一种低分子量不耐热的碱性蛋白,广泛分布于血清、唾液、泪液、乳汁、胃肠和呼吸道分泌液及吞噬细胞溶酶体颗粒中。它能够分解革兰阳性菌细胞壁中的肽聚糖,导致细胞崩解。革兰阴性菌因脂多糖和脂蛋白的包裹,一般不受溶菌酶影响。但若有抗体和补体存在,溶菌酶也能破坏革兰阴性菌,起到杀菌、溶菌的作用。

3.干扰素:干扰素不直接杀伤或抑制病毒,而主要通过细胞表面受体作用使细胞产生抗病毒蛋白,从而抑制病毒的复制;同时还可增强NK细胞、巨噬细胞和T细胞的活力,增强机体抗病毒能力。

4.防御素:防御素是一类小分子的富含半胱氨酸的抗微生物多肽,广泛存在于嗜中性粒细胞和几乎所有的上皮细胞内,亦称为抗菌肽。它有很强的抗细菌、真菌和囊膜病毒的作用。可协助免疫细胞杀死被吞噬的细菌,具有十分广泛的抗菌谱。防御素作用于病原微生物的细胞膜,病原微生物不易对其产生抗性。

(四)NK细胞

NK细胞在抗病毒感染中发挥着重要的功能。在病毒感染早期,它能直接杀伤病毒感染细胞,控制感染。机体产生了特异性抗体后,NK细胞还可以通过ADCC杀伤靶细胞。NK细胞还与抗肿瘤和免疫调节有关。

二、非特异性免疫的识别机制

分布于体表的上皮细胞是机体的第一道屏障,任何外来物质的入侵都必须突破该屏障。上皮细胞所表达的膜表面分子称为模式识别受体,是不同物种对同一病原体具有不同识别能力的基础,也是限制病原体侵入的有效手段。

模式识别受体有多种,如分布在呼吸道上皮细胞上的凝集素受体,分布在巨噬细胞、树突状细胞和各种上皮细胞上的Toll样受体、甘露糖受体等。模式识别受体可与病原体表面的病原体相关分子模式(pathogen-associated molecular pattern, PAMP)结合,从而限制病原体通过上皮细胞、巨噬细胞或树突状细胞等侵入机体。

三、非特异性免疫的特点

1.作用范围广:机体对入侵抗原物质的清除没有特异的选择性。

2.反应快:抗原物质一旦接触机体,立即遭到机体的排斥和清除。

3.具有相对稳定性:既不受入侵抗原物质的影响,也不因入侵抗原物质的强弱或次数而有所增减。但是,当机体受到共同抗原或佐剂的作用时,其免疫能力也可被增强。

4.具有遗传性:生物体出生后即具有非特异性免疫能力,并能遗传给后代。因此,非特异性免疫又称先天性免疫、固有免疫或物种免疫。

5.是特异性免疫发生的基础:从种系发育来看,无脊椎动物的免疫都是非特异性的,脊椎动物除非特异性免疫外,还出现了特异性免疫,两者紧密结合,不能截然分开。从个体发育来看,当抗原物质入侵机体以后,首先发挥作用的是非特异性免疫,而后产生特异性免疫。因此,非特异性免疫是一切特异性免疫防护能力的基础。

非特异性免疫是特异性免疫的基础,特异性免疫所产生的免疫物质又能增强非特异性免疫的作用。例如,巨噬细胞吞噬、加工、处理抗原物质,并把抗原提呈给淋巴细胞,使其产生抗体或细胞因子,增强杀伤靶细胞的能力。反过来,抗体和细胞因子的产生也加强了巨噬细胞的趋化、活化和吞噬作用。因此,增强机体的非特异性免疫对提高机体的整体免疫功能具有重要意义。

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