淺談免疫系統（一）

掃描電子顯微鏡顯示一個嗜中性顆粒白血球（黃色），吞噬了炭疽熱細菌（橙色），由 Volker Brinkmann - (November 2005). "Neutrophil engulfing Bacillus anthracis". PLoS Pathogens 1 (3): Cover page. DOI:10.1371. Archived from the original on 2015-01-09. Retrieved on 2009-01-04., CC BY 2.5, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2107792

最近感染流感與冠狀病毒的人越來越多，染病出現鼻水、喉嚨痛等症狀大多數的人的第一方案都是看醫生拿藥吃，就以為去除感染都是靠藥物，但其實藥物只是輔助，消滅體內病原體的主要還是我們身體的免疫系統，其實免疫系統的複雜程度猶如身體內的小宇宙，就算是研究免疫系統的學者也不敢說自己真正摸透免疫系統，那免疫力好的定義又是如何？以下篇幅逐一紛向介紹人體的免疫系統。

免疫系統

免疫系統是生物體體內一系列的生物學結構和過程所組成的疾病防禦系統。免疫系統可以檢測小到病毒大到寄生蟲等各類病原體和有害物質，並且在正常情況下能夠將這些物質與生物體自身的健康細胞和組織區分開來。

病原體可以快速地演化和調整，來躲避免疫系統的偵測和攻擊。為了能夠在與病原體的對抗中獲勝，生物體演化出了多種識別和消滅病原體的機制。就連簡單的單細胞生物，如細菌，也發展出了可以對抗噬菌體感染的酶系統。一些真核生物，例如植物和昆蟲，從它們古老的祖先那裡繼承了簡單的免疫系統。這些免疫機制包括抗微生物多肽（防禦素）、吞噬作用和補體系統。包括人類在內的有頜類脊椎動物則發展出更為複雜多樣的防禦機制。

典型的脊椎動物免疫系統由多種蛋白質、細胞、組織和器官所組成，它們之間相互作用，共同構成了一張精細的動態網絡。除了「固有免疫」（又稱「先天免疫」）外，脊椎動物的免疫系統具有複雜的免疫應答，可以通過不斷地適應來更有效地識別特定的病原體，這種適應過程被定義為「適應性免疫」或「獲得性免疫」。針對特定的病原體的初次入侵，免疫系統中的T細胞能夠產生具免疫記憶的記憶T細胞；當該種病原體再次入侵時，這種記憶就可以使免疫系統迅速作出強化的免疫應答（即「適應性」）。免疫系統的記憶B細胞也有免疫記憶，能在病原體再次入侵時，迅速產生IgG抗體。而適應性免疫正是疫苗注射能夠產生免疫力的生物學基礎。

免疫系統的紊亂會導致多種疾病的產生。免疫系統的活力降低就會發生免疫缺陷，進而導致經常性和致命的感染。免疫缺陷可以是遺傳性疾病，如重症聯合免疫缺陷；也可以由藥物治療或病菌感染引發，如愛滋病就是由於愛滋病毒感染而引發的適應性免疫缺陷綜合症。另一方面，免疫系統異常會將正常的組織作為入侵者而進行攻擊，從而引起自體免疫疾病。常見的自體免疫疾病包括慢性甲狀腺炎、類風濕性關節炎、第一型糖尿病和全身性紅斑性狼瘡。

免疫系統通過特異性不斷增加的分層防禦來保護生物體免受感染。簡單說來，就是第一層物理屏障（如表皮）可以防止病原體，如細菌和病毒進入生物體內。如果病原體通過了這層障礙，那麼緊接著先天性免疫系統就會產生迅速但非特異性的免疫反應。先天性免疫系統存在於所有的動植物中。如果病原體再次成功地逃過先天性免疫反應，脊椎動物體內還有第三層保護，即適應性免疫系統（又被稱為後天免疫系統），可以通過先天性免疫反應而被活化。在這一層防禦中，免疫系統在感染過程中通過適應反應來改進對病原體的識別。在病原體被清除之後，這種改進後的免疫反應依然會以「免疫記憶」的方式得以保留；當再次感染該病原體時，適應性免疫系統就會利用「記憶」對其作出更為快速而強烈的免疫攻擊。

表層屏障

許多屏障可以保護生物體免受感染。這些屏障可分為機械、化學和生物學屏障。許多植物具有的蠟質葉面，昆蟲所特有的外骨骼，蛋外層所包裹的膜和殼，以及脊椎動物的皮膚都屬於機械屏障；這些機械屏障包裹住生物體，可以阻擋環境中的病原體入侵。但生物體不可能將自身完全隔離於生活環境之外，部分器官（如肺、腸和尿道）需要與外界環境進行頻繁的物質交換，因此這些器官有其他的機械防禦機制。例如，咳嗽和打噴嚏可以排出呼吸道中的病原體和刺激原；流淚和排尿可以將病原體排出體外；呼吸系統和尿道所分泌的粘液可以黏附和包裹入侵的微生物。

化學屏障也可以保護生物體免受感染。皮膚和呼吸道能夠分泌抗微生物肽，如β-防禦素。而唾液、眼淚和奶水中含有的一些酶，如溶菌酶和磷脂酶A2，也具有抗菌作用。在生殖系統中，初潮之後的陰道酸性分泌物，以及精液中含有的防禦素和鋅，都可殺死病原體。另一個化學屏障的例子存在於胃中:胃酸和蛋白酶是抵抗病原體強有力的化學屏障。

在泌尿生殖系統和消化道中，片利共生的腸道菌發揮著生物學屏障的作用；這些腸道菌在一定條件下可以通過改變周圍環境條件，如pH或可利用的鐵元素，來與食物中的病原體細菌競爭。這種競爭一定程度上抑制這些病原體的生長，降低了病原體引起疾病的可能性。由於抗生素能夠非特異性地抑制細菌的生長，卻不影響真菌；因此，口服抗生素可能導致真菌增生，而引發一些疾病，如陰道念珠菌症（由酵母感染所引起）。對於兒童的腸胃感染和細菌性腸胃炎、炎症性腸病、泌尿道感染及術後感染的初步研究表明，攝入消化道益生菌，如未經高溫消毒的酸奶中所含的乳酸菌，有助於恢復消化道菌群的健康平衡。