先天免疫:第一道防线

人体抵御任何入侵的第一道防线是人体内部和外部世界之间的一系列物理屏障。

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人体抵御任何入侵的第一道防线是人体内部和外部世界之间的一系列物理屏障。像皮肤、眼泪和胃内膜这样的防御系统听起来可能不是很强大,但当你开始思考它们失效时会发生什么,你就会发现它们的重要性。皮肤损伤,如烧伤或割伤,很快就会导致并发症和感染,在现代抗生素出现之前,这些并发症和感染很容易致命。

一旦外部防线被突破,身体会很快开始对入侵物质进行第一次主要攻击。这被称为先天免疫,它由一群白细胞和一些化学信使组成。先天免疫的激活是通过识别只存在于入侵物质而非身体细胞上的分子来实现的。任何诸如细菌脂多糖、双链RNA和细菌鞭毛蛋白等物质的迹象都会触发炎症反应。

一旦发现入侵的病原体,释放的化学信使包括组织胺、白三烯和前列腺素。总的来说,它们会导致血管扩张,从而将更多的白细胞带到现场。它们还会导致液体从血管中渗出——这些液体含有蛋白质,可以隔离受伤区域。这会导致炎症的许多症状:感染部位的红肿和发热。这些循环的化学物质还会激活先天免疫系统的白细胞,使它们从循环的“小球”转变为病原体杀伤机器。


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现场的第一批细胞是称为中性粒细胞的白细胞。这些细胞能够吞噬任何非人体物质,并使用一系列破坏性酶将其分解。它们还会释放另一批化学物质,以召唤更多的白细胞到现场。下面的视频是我最喜欢的短片之一,它展示了一个中性粒细胞追捕和吞噬细菌的过程。

中性粒细胞一旦被激活,寿命就会很短,并且很快就会死亡。这些死细胞形成脓液,可以被巨噬细胞吞噬;巨噬细胞是较大且更强壮的白细胞,它们在中性粒细胞之后很快到达,以清理损伤。除了白细胞,身体还会激活一系列称为补体系统的蛋白质切割反应。补体系统极大地放大了感染信号,还可以帮助对抗病原体。补体蛋白可以破坏细菌细胞壁、使异物聚集在一起,并吸引更多的巨噬细胞和中性粒细胞。

当先天免疫反应正在对付入侵的病原体时,一些更隐蔽的事情也在发生。称为树突状细胞的白细胞会吞噬入侵生物体的碎片,并将它们运送到淋巴结中的适应性免疫系统指挥中心。在这里,身体会计划对病原体进行最成功和令人印象深刻的攻击;产生量身定制的分子来追捕和摧毁攻击者。

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About S.E. Gould

A biochemist with a love of microbiology, the Lab Rat enjoys exploring, reading about and writing about bacteria. Having finally managed to tear herself away from university, she now works for a small company in Cambridge where she turns data into manageable words and awesome graphs.

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