【2.0】先天免疫：第一道防线

在这一章中：

• 组织障碍和最初的化学防御
• 补体系统和先天免疫。

如第1章所述，大多数微生物入侵者可以在几分钟或几小时内被人体的先天免疫防御机制检测到并摧毁，而这种机制不依赖于抗原特异性淋巴细胞的扩增。先天免疫系统使用有限数量的分泌蛋白和细胞相关受体来检测病原体和宿主组织之间的感染和感染。这些被称为先天性受体，因为它们是天生的；它们由直接从个体父母遗传的基因编码，不需要通过用于组装第1-11节所述的淋巴细胞抗原受体的基因重排产生。先天免疫的重要性被几种免疫缺陷所证明，这些缺陷会导致先天免疫受损，即使存在完整的适应性免疫系统，也会增加感染的易感性，正如我们将在第13章中讨论的那样

如图1.5所示，当病原体突破宿主的一个生理屏障时，感染开始。

• 一些先天免疫机制立即开始发挥作用（图2.1）。这些即时防御包括存在于细胞外液、血液和上皮分泌物中的几种预先形成的可溶性分子，它们可以杀死病原体或削弱其作用。溶菌酶等抗菌酶开始消化细菌细胞壁；抗菌肽如防御素直接裂解细菌细胞膜；以及一种称为补体系统的血浆蛋白系统，其靶向病原体，用于溶解和吞噬先天免疫系统的细胞，如巨噬细胞。
• 如果这些失败，先天免疫细胞会被模式识别受体（PRR）激活，模式识别受体检测称为病原体相关分子模式（PAMP）的分子，这些分子是微生物的典型特征（参见第1-5节）。激活的先天细胞扫描与各种效应器机制结合以消除感染。先天免疫的可溶性成分和细胞成分本身都不会产生长期保护性免疫记忆。
• 如果一个感染性生物体突破了前两道防线，就会产生机制来诱导适应性免疫反应，这是对病原体反应的第三阶段。这导致抗原特异性淋巴细胞的扩增,特异性靶向病原体并形成提供持久特异性免疫的记忆细胞。

图2.1对初始感染的反应分为三个阶段。这是自然期、诱导的先天反应和适应性免疫反应（innate phase, the induced innate response, and the adaptive immune response）。前两个阶段依赖于体内免疫系统的种系编码受体对病原体的识别，而适应性免疫则使用基因片段重排产生的可变抗原特异性受体。适应性免疫发生较晚，因为对入侵病原体具有特异性的罕见B细胞和T细胞必须首先进行克隆扩增，然后才能分化为迁移到感染部位并清除感染的效应细胞。去除感染剂的效应机制在每个阶段都相似或相同

本章讨论先天免疫反应的第一阶段。我们首先描述了保护宿主免受感染的组织屏障，并检查了各种分泌的可溶性蛋白所提供的直接先天缺陷。组织屏障是防止感染的固定屏障，由排列在身体内外表面的上皮细胞以及位于所有上皮表面下方的吞噬细胞组成。这些吞噬细胞通过吞噬和消化入侵的微生物直接起作用。上皮细胞也受到多种化学防御的保护，包括抗微生物酶和肽。接下来我们描述补体系统，它直接杀死一些微生物，并与其他微生物相互作用，以促进吞噬细胞清除这些微生物。补体系统与其他可溶性循环防御蛋白一起有时被称为体液先天免疫，来源于体液的旧词“幽默（humor）”。如果这些早期防御失败，感染部位的吞噬细胞会帮助招募新的细胞和循环效应分子，这一过程称为炎症，我们将在第3章讨论

词汇

• innate immunity： The various innate resistance mechanisms that are encountered first by a pathogen, before adaptive immunity is induced, such as anatomical barriers, antimicrobial peptides, the complement system, and macrophages and neutrophils carrying nonspecific pathogen-recognition receptors. Innate immunity is present in all individuals at all times, does not increase with repeated exposure to a given pathogen, and discriminates between groups of similar pathogens, rather than responding to a particular pathogen. Cf. adaptive immunity.

• antimicrobial enzymes： Enzymes that kill microorganisms by their actions. An example is lysozyme, which digests bacterial cell walls.

• complement system： A set of plasma proteins that act together as a defense against pathogens in extracellular spaces. The pathogen becomes coated with complement proteins that facilitate its removal by phagocytes and which can also kill certain pathogens directly. Activation of the complement system can be initiated in several different ways. See classical pathway, alternative pathway, lectin pathway.

• humoral： Referring to effector proteins in the blood or body fluids, such as antibodies in adaptive immunity or complement proteins in innate immunity.

• antimicrobial peptides, antimicrobial proteins： Amphipathic peptides or proteins secreted by epithelial cells and phagocytes that kill a variety of microbes nonspecifically, mainly by disrupting cell membranes. Antimicrobial peptides in humans include the defensins, the cathelicidins, the histatins, and RegIIIγ.

参考资料

• Janeway’s Immunobiology 10th edition