人体免疫，复习笔记

概览

人体通过三层协同运作的防御来抵御致病病原体。本章先介绍阻止大多数病原体侵入的物理与化学屏障，再说明吞噬细胞与淋巴细胞如何处理侥幸突破屏障的病原体、抗体如何识别并使特定抗原失效，以及主动免疫与被动免疫在保护持续时间上的差异。

你还将学习接种疫苗如何训练免疫系统对尚未真正遇过的病原体作出快速反应：通过引入减毒或灭活的抗原，在不引发疾病本身的情况下促使身体产生抗体与记忆细胞。这也说明了为何有些疾病可被预防，而有些疾病一旦感染，仍会为身体留下持久的保护。

最后一项内容标准涵盖免疫系统运作出现问题时产生的健康问题：过敏，即免疫系统对无害物质反应过度；自身免疫疾病，即免疫系统攻击身体自身的组织；免疫缺陷，即某道防线（如 T 淋巴细胞数量）被削弱，如同 HIV 感染的情况；以及移植器官排斥，即受体的免疫系统把供体组织识别为外来物。

考试题目常要求比较容易混淆的术语，例如抗原与抗体、主动免疫与被动免疫，并要求把三道防线应用到陌生情境，而不只是罗列它们。建立清晰的思路顺序，先屏障，再吞噬细胞，再淋巴细胞与抗体，能让结构题与论述题都答得更准确。

三道防线（内容标准 11.1 身体防御）

内容标准 11.1 把身体的防御视为一个分层系统，而非单一的一道墙。致病病原体必须突破三道防线，每一道以不同的方式运作，而它们发挥作用的先后顺序，是这一课题几乎每道结构题答案的骨架。

第一道防线是物理与化学屏障，阻止大多数病原体根本无法进入。皮肤形成完整的物理覆盖；鼻、呼吸道与肠道中的黏液把病原体困住，随后被扫出或吞下；泪液与唾液含有溶菌酶，能消化细菌的细胞壁；胃酸则杀死吞入食物中的大多数病原体。

这道屏障不针对任何特定病原体，因此被称为非特异性的。

第二道防线同样是非特异性的，对任何突破屏障的病原体起作用。吞噬细胞是一种白细胞，会向病原体移动，以吞噬作用把它吞入，并用酶将其消化。

第三道防线是特异性的：淋巴细胞识别病原体上的某一特定抗原，产生只与该抗原相配的抗体，同时形成记忆细胞，使日后任何反应都更快。从上到下阅读下表，即得出病原体遇到这些防线的准确顺序。

吞噬细胞与淋巴细胞：防御身体的细胞

两类白细胞执行第二道与第三道防线，准确的答案会把它们的角色分开。吞噬细胞属于第二道防线。

吞噬细胞被病原体释放的化学物质吸引而向其移动，包围它，把它带入一个液泡，并释放消化酶将其分解。由于吞噬细胞会吞噬任何外来颗粒，其作用是非特异性的，无需事先接触。

淋巴细胞属于第三道防线，是特异性的。每个淋巴细胞只对一种抗原起反应，因此身体整体上拥有种类极多的淋巴细胞。

当一个淋巴细胞遇到与之相配的抗原时，它迅速增殖，针对该抗原产生大量抗体。部分新生细胞成为记忆细胞，在感染被清除后仍长期留在体内。

两类细胞之间的联系值得指出：淋巴细胞产生的抗体常常标记病原体，使吞噬细胞更快找到并吞噬它。因此防御是非特异性细胞与特异性细胞之间的协作，而非两个各自独立运作的系统。

抗原、抗体与抗体的作用（内容标准 11.2）

抗原是一种外来标记，通常是蛋白质，存在于病原体、毒素或移植组织的表面。抗体是由淋巴细胞产生的 Y 形蛋白质，其结合位点的形状与某一特定抗原相配，就像一把钥匙只配一把锁。

这种特异性说明了为何针对一种病原体产生的抗体，无法为另一种不相关的病原体提供保护。

抗体本身并不消化病原体。它以三种方式起作用。

通过凝集作用，它使许多病原体凝集成团，让单个吞噬细胞能一次吞噬多个。通过中和作用，它结合并使病原体释放的毒素失活，阻止毒素伤害身体细胞。

通过包被作用，它包裹病原体，使吞噬细胞更快识别并吞噬它。随后的摧毁仍由吞噬细胞完成，这正是学生最常忽略的一点。

考试中一个有用的判断方法是：抗原存在于入侵者身上，而抗体是宿主为与之相配而产生的；抗体标记并使病原体失活，而不是把它吃掉。

免疫类型：主动、被动、天然与人工（内容标准 11.3）

免疫以两种相互交叉的方式分类，下表把四种组合并列。主动免疫是在身体自身的淋巴细胞产生抗体时形成的，可发生于真实感染之后（天然主动），或接种减毒或灭活抗原的疫苗之后（人工主动）。

由于形成了记忆细胞，主动免疫建立需要时间，但随后可持续多年。

被动免疫发生于来自外界的现成抗体进入体内时：母亲经胎盘及母乳把抗体传给婴儿（天然被动），或在接触危险病原体后注射抗体（人工被动）。由于没有形成记忆细胞，被动免疫立即起效，但会在数周或数月内减弱。

大多数满分的比较题答案取决于两个对比：主动免疫起效慢但持久，因为形成了记忆细胞；被动免疫立即起效但短暂，因为没有形成记忆细胞。

接种疫苗如何提供长期保护

疫苗含有减毒、灭活或部分形式的病原体，它作为抗原而不引发完整的疾病。接种疫苗后，淋巴细胞识别该抗原，并像对真实感染那样作出反应：增殖、产生抗体，并形成针对该抗原的记忆细胞。

记忆细胞正是疫苗能长期保护的原因。若日后真正的病原体进入体内，记忆细胞会立即识别其抗原，产生抗体的速度远快于首次接触，数量也大得多，因此病原体在能引发疾病之前就被摧毁。

这种更快、更强的反应称为二次反应。

有时需要接种加强剂，因为单一剂量产生的记忆细胞数量与抗体水平会随时间下降。一份有力的考试答案会指出：疫苗提供的是抗原，而非抗体，长期保护来自记忆细胞所产生的快速二次反应。

与免疫相关的健康问题（内容标准 11.4）

最后一项内容标准涵盖免疫系统行为异常的四种情况，每一种都源于不同的缺陷。在过敏中，免疫系统对通常无害的物质（称为过敏原，如花粉、尘螨或某些食物）反应过度，释放化学物质引起打喷嚏、皮疹或肿胀；一种称为过敏性休克的严重反应需要紧急处理。

在自身免疫疾病中，免疫系统未能区分身体自身细胞与外来抗原，转而攻击健康组织，因此被攻击的器官，如关节或胰腺，决定了症状。

免疫缺陷是防御系统某部分被削弱或缺失。HIV 是常见病因：该病毒感染并摧毁 T 淋巴细胞，因此随着其数量下降，身体失去协调反应的能力，平时能清除的感染变得严重，这一阶段称为 AIDS。

免疫缺陷也可能自出生起就存在，属于遗传性状况。器官移植排斥之所以发生，是因为移植的器官携带与受体自身不同的抗原，因此免疫系统可能把移植物识别为外来物并加以攻击。

这几种情况都通过询问正常反应的哪个部分出了问题来考查。下表把每个健康问题与其背后的缺陷联系起来，这正是大多数答案所围绕的结构。

供体与受体之间紧密的组织匹配，以及降低免疫反应的免疫抑制药物，能降低排斥的风险，但无法消除它，这也是为何来自近亲的器官往往更为匹配。

须掌握的关键概念

• 身体防御, 第一道防线，皮肤、呼吸道中的黏液与胃酸，构成物理与化学屏障，阻止大多数病原体侵入身体。第二道防线是非特异性的：吞噬细胞吞噬并消化任何突破屏障的病原体。第三道防线是特异性的：淋巴细胞识别特定抗原并产生相应的抗体。
• 抗体, 抗体是由淋巴细胞产生的 Y 形蛋白质。每一种抗体都有一个与某一特定抗原相配的结合位点，就像一把钥匙只配一把锁，因此身体会针对以往遇过的每一种病原体抗原建立不同的抗体。这种特异性正是为何针对一种病原体产生的抗体，通常无法为另一种不相关的病原体提供保护。
• 抗体的作用, 抗体以三种方式发挥作用：使病原体凝集成团，让吞噬细胞能一次吞噬大量病原体；中和病原体释放的毒素；以及包被病原体，使吞噬细胞能更快识别并将其摧毁。这些综合作用能清除感染，同时限制病原体在被清除之前造成的损害。
• 主动免疫, 主动免疫是身体自身的淋巴细胞产生抗体，可发生于对抗真实感染之后，或接种减毒抗原之后。由于过程中形成了记忆细胞，这种保护建立需要时间，但随后可持续多年，有时甚至终身。
• 被动免疫, 被动免疫是身体获得来自其他来源的现成抗体，例如婴儿经胎盘或母乳从母亲那里获得的抗体，或在接触危险病原体后通过注射获得的抗体。由于没有产生记忆细胞，这种保护立即起效，但会在数周或数月内减弱。
• 接种疫苗, 接种疫苗把减毒、灭活或部分形式的病原体，即抗原，引入体内，而不引发疾病本身。淋巴细胞随之产生抗体，更重要的是产生记忆细胞，因此日后真正感染时能触发比首次接触快得多、强得多的抗体反应。
• 过敏, 过敏是免疫系统对通常无害的物质（称为过敏原，如花粉、尘螨或某些食物）产生过度反应。免疫系统把过敏原当作危险物质，释放化学物质引起打喷嚏、皮疹或肿胀等症状；严重反应即过敏性休克，需要紧急处理。
• 自身免疫疾病, 自身免疫疾病是免疫系统未能区分身体自身细胞与外来抗原，转而像攻击病原体一样攻击健康组织。被攻击的组织决定了症状，例如攻击集中在关节内衬时会造成关节损伤。此级别常见的例子包括免疫系统攻击胰腺或关节，因此这类疾病通常需要长期的医学管理，而非单一疗法就能治愈。
• 免疫缺陷, 免疫缺陷是免疫系统某部分被削弱或缺失，使人较难抵御健康身体通常能迅速清除的感染。HIV 是常见病因：该病毒感染并摧毁 T 淋巴细胞，使免疫系统逐渐失去协调防御的能力。免疫缺陷也可能自出生起就存在，属于遗传性状况，而不仅是后来因感染获得。
• 器官移植排斥, 移植的器官携带与受体自身不同的抗原，因此受体的免疫系统可能把移植物识别为外来物并加以攻击。通过使供体与受体组织类型紧密匹配，并使用免疫抑制药物，这种排斥风险可以降低，但无法完全消除。这也是为何来自近亲的器官，其组织抗原更可能相近，往往比来自无关供体的器官更为匹配。

快速回想清单

1. 你能定义并解释身体防御吗？
2. 你能定义并解释抗体吗？
3. 你能定义并解释抗体的作用吗？
4. 你能定义并解释主动免疫吗？
5. 你能定义并解释被动免疫吗？
6. 你能定义并解释接种疫苗吗？
7. 你能定义并解释过敏吗？
8. 你能定义并解释自身免疫疾病吗？
9. 你能定义并解释免疫缺陷吗？
10. 你能定义并解释器官移植排斥吗？

常见问题

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