第三节 免 疫

回忆所学知识，想一想什么是特异性免疫？参考答案

一 特异性免疫

在人类历史上，曾经有一种疾病肆虐人间，使很多人丧生，这种病就是天花。天花是由天花病毒引起的，这种病传染性强、死亡率高。我国早在宋朝真宗时期(998—1022)，就已经采用接种人痘——即将轻症天花病人脓疱中的浆液(简称痘浆)接种于健康人的方法来预防天花。这种方法在一定程度上遏制了天花的蔓延。1796年，英国医师爱德华·詹纳(Edward Jenner)注意到，挤牛奶的女工经常与患牛痘(牛的一种天然轻型传染病)的奶牛接触，她们的手上会出现牛痘脓疱，但在天花流行时，却从不感染天花。受这一现象的启发，詹纳进行了一个著名的实验：他用针尖沾上感染了牛痘的女工手上的痘浆，然后划到一个男孩左臂的皮肤上(如图)；六个星期以后，又在这个男孩的右臂接种了天花痘浆，但是这个男孩并没有感染天花。由此证明，种牛痘可以预防天花。那么，为什么接种过牛痘的人就不会感染天花呢？这要从淋巴细胞、抗原和抗体谈起。

淋巴细胞的起源和分化

在特异性免疫中发挥免疫作用的主要是淋巴细胞。淋巴细胞是由骨髓中的造血干细胞分化、发育而来的(如图)。其中的一部分造血干细胞随血流进入胸腺，并在胸腺内发育成淋巴细胞。因为胸腺英文名称的第一个字母是“T”，所以把这一类细胞称为T淋巴细胞，简称T细胞。另一部分造血干细胞在骨髓中发育成淋巴细胞。因为骨髓英文名称的第一个字母是“B”，所以把这一类细胞称为B淋巴细胞，简称B细胞。

由造血干细胞发育成的T细胞和B细胞，大部分很快死亡，只有一部分随血液转移到淋巴结、脾脏和扁桃体等部位，并随血液和淋巴在体内流动。当T细胞或B细胞受到抗原刺激时，能够增殖分化成具有免疫效应的细胞——效应T细胞或效应B细胞，进而发挥免疫作用。

骨髓、胸腺、脾、淋巴结等免疫器官，淋巴细胞和吞噬细胞等免疫细胞，以及体液中的各种抗体和淋巴因子等，共同组成了人体的免疫系统，这是构成特异性免疫的物质基础。

抗原和抗体抗原

在上述天花的例子中，天花病毒、牛痘病毒、人痘浆和牛痘浆都可使机体产生特异性免疫反应，它们都是抗原。人体内部和外界环境中有各种各样的物质，并非所有的物质都是抗原。那么，抗原具有哪些性质呢？

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首先，抗原一般具有异物性。也就是说，抗原一般来说都是进入人体的外来物质，如细菌、病毒、花粉等。人体的免疫系统遇到这些外来物质时，就会奋力抵抗，予以消灭，而对自身的正常细胞却秋毫无犯，否则就会出现自身免疫的疾病。应当指出的是，自身的组织或细胞有时也会成为抗原，如癌细胞等。其次是大分子性。抗原通常是相对分子质量大于10 000的大分子物质，如蛋白质。

第三是特异性。一种抗原只能与相应的抗体或效应T细胞发生特异性结合，如伤寒杆菌只能与抗伤寒杆菌抗体结合，而不能与抗痢疾杆菌抗体结合。这种特异性取决于抗原物质表面具有的某些特定的化学基团，这些化学基团叫做抗原决定簇，它是免疫细胞识别抗原的重要依据(如图)。

抗原决定簇 各种抗原的决定簇数目不同，如白喉类毒素有8个抗原决定簇，流感病毒有40多个抗原决定簇。抗原决定簇大多存在于抗原的表面，但也有隐藏在抗原内部的，如牛血清蛋白的抗原决定簇多于18个，但只有6个暴露在抗原表面。隐藏在抗原分子内部的抗原决定簇一般是无功能的。抗原分子在酶的作用下，使内部的抗原决定簇暴露出来，才能发挥抗原决定簇的作用。

抗体 19世纪末和20世纪初，科学家们在实验中发现，用细菌或其外毒素给动物注射，过一段时间后，该动物的血清中出现一些有防御作用的保护性成分。科学家们给这些血清成分起了不同的名称，如把能特异性中和外毒素毒性的成分称为抗毒素，把能使细菌发生特异性凝集的成分称为凝集素等。直到20世纪30年代，科学家们才把这些成分统一称为抗体。后来，科学家们又通过实验证实，抗体的化学本质是球蛋白。也就是说，抗体是机体受抗原刺激后产生的，并且能与该抗原发生特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。抗体主要分布于血清中，也分布于组织液及外分泌液中。

抗原进入人体以后，有的被体液中相应的抗体消灭，有的则被相应的免疫细胞消灭。前者称为体液免疫，后者称为细胞免疫。

体液免疫

体液免疫是一个相当复杂的连续过程，大体上可以分为三个阶段(如图)。

感应阶段 抗原进入机体后，除少数可以直接作用于淋巴细胞外，大多数抗原都要经过吞噬细胞的摄取和处理，经过处理的抗原，可将其内部隐蔽的抗原决定簇暴露出来。然后，吞噬细胞将抗原呈递给T细胞，再由T细胞呈递给B细胞；有的抗原可以直接刺激B细胞。这种抗原呈递，多数是通过细胞表面的直接相互接触来完成的。

反应阶段 B细胞接受抗原刺激后，开始进行一系列的增殖、分化，形成效应B细胞。在这个过程中，有一小部分B细胞成为记忆细胞，该细胞可以在体内抗原消失数月乃至数十年以后，仍保持对抗原的记忆。当同一种抗原再次进入机体时，记忆细胞就会迅速增殖、分化，形成大量的效应B细胞，继而产生更强的特异性免疫反应，及时将抗原清除。

效应阶段 在这一阶段，抗原成为被作用的对象，效应B细胞产生的抗体可以与相应的抗原特异性结合，发挥免疫效应。例如，抗体与入侵的病菌结合，可以抑制病菌的繁殖或是对宿主细胞的粘附，从而防止感染和疾病的发生；抗体与病毒结合后，可以使病毒失去侵染和破坏宿主细胞的能力。

细胞免疫 抗原一旦侵入宿主细胞内部，体液中的抗体就不能与这些抗原直接发生特异性结合了，人体就要通过细胞免疫来消灭和清除这些抗原。细胞免疫的基本过程，大体上也可以分为三个阶段。

感应阶段 这一阶段与体液免疫的感应阶段基本相同。

反应阶段 T 细胞接受抗原刺激后，开始进行一系列的增殖、分化，形成效应T细胞。在这个过程中，有一小部分T细胞成为记忆细胞。当同一种抗原再次进入机体时，记忆细胞就会迅速增殖、分化，形成大量的效应T细胞，继而产生更强的特异性免疫反应。

效应阶段 在这一阶段，效应T细胞与被抗原入侵的宿主细胞(即靶细胞)密切接触，激活靶细胞内的溶酶体酶，使靶细胞的通透性改变，渗透压发生变化，最终导致靶细胞裂解死亡(如图)。

与此同时，效应T细胞还能释放出可溶性免疫活性物质——淋巴因子，如白细胞介素、干扰素等。淋巴因子大多是通过加强各种有关细胞的作用来发挥免疫效应的。例如，白细胞介素-2能够诱导产生更多的效应T细胞，并且增强效应T细胞的杀伤力；还能增强其他有关的免疫细胞对靶细胞的杀伤作用。由此可见，特异性免疫反应大体上都可以分为三个阶段：感应阶段是抗原处理、呈递和识别的阶段；反应阶段是B细胞、T细胞增殖分化，以及记忆细胞形成的阶段；效应阶段是效应T细胞、抗体和淋巴因子发挥免疫效应的阶段。

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体液免疫与细胞免疫的关系

在特异性免疫反应中，体液免疫与细胞免疫之间，既各自有其独特的作用，又可以相互配合，共同发挥免疫效应。例如，进入体内的细菌外毒素，需要有特异的抗毒素与它结合，才能使它丧失毒性，因此主要是体液免疫发挥作用；结核杆菌、麻风杆菌等是胞内寄生菌，也就是寄生在宿主细胞内，而抗体是不能进入宿主细胞内的，这就需要通过细胞免疫的作用才能将这些病菌消灭；而在病毒感染中，则往往是先通过体液免疫的作用来阻止病毒通过血液循环而播散，再通过细胞免疫的作用来予以彻底消灭。

一、判断题

1．吞噬细胞只在非特异免疫中起作用。 ( )

2．淋巴细胞只有在受到抗原刺激后，才能形成效应细胞。 ( )

3．只要接触一次某抗原，记忆细胞就能长期记住该抗原的特征。 ( )

4．抗体是由效应B细胞合成并分泌的。 ( )

二、选择题

1．下列关于抗原的叙述中，正确的是： [ ]

A．机体自身的组织和细胞不可能成为抗原； B．抗原能与抗体或效应细胞结合，发生免疫反应；

C．抗原一旦突破人体的前两道防线，就会引起特异性免疫反应；

D．抗原能与相应的抗体或效应T细胞结合，发生特异性免疫反应。

2．下列各项中，只属于细胞免疫功能的是： [ ]

A．抑制病菌的繁殖； B．使病毒失去感染人体细胞的能力；

C．效应T细胞与靶细胞直接接触，导致靶细胞死亡； D．使细菌外毒素失去毒性。

三、简答题

假设某位男同学不慎大面积烧伤急需植皮时，是应该用父母的或自己的健康皮肤呢，还是应该用他孪生哥哥的健康皮肤呢？参考答案