先天免疫与适应性免疫
生物体必须不断地保护自己免受细菌和病毒病原体等入侵者的伤害。免疫系统通过多种途径提供这种保护，但这可以大致分为两部分，先天免疫和适应性免疫。在这篇文章中，我们探讨了免疫反应的两个方面，它们是如何产生的，涉及的关键细胞和分子以及它们在保护我们方面的作用。
免疫的定义
免疫力被定义为生物体保护自身免受其不认识的任何事物(如病原体或毒素)侵害的能力。
免疫系统如何区分自我和非自我?
在人类中，所有有核细胞都表达独特的表面分子，称为主要组织相容性复合体I类(MHC I类)将他们识别为自我。任何不具备这些“自我标签”的东西都可能被免疫系统识别为外来的和有针对性的。任何触发免疫系统的东西都被称为an抗原。
什么是先天免疫?
先天免疫，也称为遗传免疫或自然免疫，是生物体与生俱来的免疫力。这种类型的免疫是写在一个人的基因，提供终身保护。它被认为是进化上更原始的免疫系统，因此，它不仅存在于脊椎动物中，也存在于各种形状和形式的植物、真菌和昆虫中。先天免疫反应是快速和非特异性的，这意味着它不会根据它检测到的特定入侵者做出不同的反应。
在人类中，先天免疫系统包括物理和化学屏障，提供第一道防线，化学(体液)和细胞方面作为第二道防线。
- 物理和化学屏障保护身体免受入侵，包括皮肤和睫毛，而这些屏障上的物质，如眼泪、粘液、凝血因子和胃酸，有助于阻止和破坏它们。
- 化学防御由能够直接或间接与入侵者相互作用的蛋白质组成，激活引起炎症的级联反应，并招募进一步的免疫介质来帮助保护身体。例子包括补体系统、干扰素和白细胞介素-1。
- 细胞防御识别非自我的事物，采取措施中和或摧毁它们，激活适应性免疫系统。例子包括吞噬细胞、自然杀伤细胞和肥大细胞。
采取何种方式将取决于威胁是否存在细胞内的，如病毒，或细胞外例如细菌。如果宿主mhc - I类分子缺失，入侵者可能会被先天免疫系统识别，就像自然杀伤细胞监视的情况一样。或者，可以识别出许多病原体共有但在宿主中不存在的分子。这些被称为病原体相关分子模式或pamp，对它们的识别促进它们通过吞噬作用或细胞毒性杀死而被破坏。
对于细胞内威胁，模式识别受体检测非自体成分，如病毒RNA、DNA或中间产物。这导致促炎细胞因子的产生，诱导感染细胞的凋亡或标记它们成为其他先天免疫细胞的破坏目标。
吞噬细胞，如树突状细胞，能够切碎它们吞噬的外来物质，并将其呈现在它们的表面，这是激活适应性免疫反应的重要一步。这为他们赢得了这个名字，抗原呈递细胞(APCs)。
总的来说，先天免疫系统的主要作用是:
- 使用物理和化学屏障防止异物进入。
- 通过体液介质如补体级联防止感染进一步扩散。
- 通过吞噬作用(如巨噬细胞或中性粒细胞)或细胞毒性手段清除非自体细胞。
- 通过信号细胞因子和抗原呈递激活适应性免疫系统。
先天免疫与适应性免疫的比较
什么是适应性免疫?
生物体并不是天生就具有适应性免疫，也不像先天免疫那样“天生”存在于基因中。它是在他们的一生中由于暴露于特定抗原而获得的，可能是通过自然途径，如感染或死亡疫苗接种。因此，它也被称为获得性免疫。适应性免疫反应比先天免疫反应慢得多，在第一次遇到(初级免疫反应)时需要几天甚至几周的时间来发展，但它对存在的抗原是特异性的，并且可以保留长期的“记忆”，以便在将来再次遇到时能够更快地做出反应。适应性免疫是否一定会在生物体的整个生命周期中持续，特别是如果它不经常再次暴露，尽管它可以。
如果先天免疫系统本身不足以控制外来威胁，适应性免疫系统通过信号分子和/或抗原呈递细胞呈递抗原被激活。专业抗原呈递细胞，如树突状细胞主要组织相容性复合体II类(MHC II类)它们表面的分子参与外源肽的呈递，帮助确保适当的免疫激活。自适应反应包括细胞介导的免疫反应，这是由T细胞执行的体液免疫反应这是由活化的B细胞和抗体。克隆扩增的T细胞和B细胞特异性识别抗原的表位存在。
T细胞有多种功能，可以直接杀死被感染的细胞或帮助刺激B细胞产生抗体。一旦受到刺激，naïve B细胞会分化为记忆细胞和浆细胞。浆细胞在其生命周期的剩余时间内产生并分泌大量的抗原特异性抗体，以帮助中和和破坏它们的靶标。记忆细胞可以存活几十年，当目标抗原出现时，记忆细胞会重新激活，产生抗体。因此，对重复暴露的反应可能更快、更强。
上述适应性免疫的描述描述了主动免疫，这是直接接触、感染或接种疫苗的结果。被动免疫.也是一种适应性免疫，但不是产生自己的抗体，而是接受外部抗体来帮助保护自己。这可能是由于通过胎盘或母乳从母亲转移到婴儿身上，或通过注射来预防特定疾病。
先天与适应性免疫表
下表总结了两者的主要区别先天免疫和适应性免疫。
先天免疫反应 |
适应性免疫反应 |
|
生效 |
立即 |
随着时间的推移(几天到几周) |
响应类型 |
非特异性 |
具体的 |
类型 |
|
|
也被称为 |
天然免疫;基因免疫 |
后天免疫 |
有效时间 |
终身 |
短期的，长期的，终生的 |
哪些细胞参与先天免疫和适应性免疫?
有很多细胞类型在免疫系统中有其特定的作用如下图所示。在先天免疫应答中，这些细胞包括巨噬细胞、中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞、肥大细胞和来源于骨髓祖细胞的树突状细胞。自然杀伤细胞也是先天免疫系统的一部分，但与先天免疫系统的其他细胞不同，自然杀伤细胞来源于淋巴干细胞。参与适应性免疫反应的细胞包括分化为记忆细胞和浆细胞的B细胞(或B淋巴细胞)和各种T细胞(或T淋巴细胞)，包括T辅助细胞和细胞毒性T细胞(也称为细胞毒性T淋巴细胞，ctl和CD8+ T细胞)，它们来源于淋巴样干细胞。自然杀伤T细胞和γ - δ T细胞是先天和适应性免疫反应的一部分。
先天免疫和适应性免疫系统的细胞，它们的起源和在免疫反应中的作用。
免疫记忆的作用
免疫记忆它被定义为“免疫系统对以前遇到的病原体作出更快速有效反应的能力”，但实际上，它可以扩展到任何来源的抗原，而不仅仅是病原体。如前所述，我们要感谢记忆B细胞的这种能力。
正是由于免疫记忆，我们才能接种预防传染病的疫苗，避免自然感染。一旦身体产生了必要的抗体来平息病原体，如果将来再次遇到病原体，它就能更快地做到这一点。无论记忆细胞是通过感染形成的，还是通过接种疫苗遇到弱化的、死亡的或抗原亚基形成的，都可能发生这种情况。
