当前课程知识点:现代生物学导论 > 第十一讲 免疫系统 > 11.3 先天性免疫 > 11.3 先天性免疫
在这一小节中我们主要介绍动物的先天性免疫
动物的先天性免疫主要包括4方面
障碍防御、细胞内的先天性免疫、抗菌肽和抗菌蛋白,以及炎症反应
在哺乳动物中,障碍防御阻止了很多病原体的入侵,这些障碍包括
皮肤和消化系统、呼吸系统、泌尿系统和生殖系统中的黏膜
黏膜中的黏液可以套住病原体
呼吸道中的纤毛上皮细胞可以清除黏液和拦截病原体,防止肺部感染
口水、眼泪等等提供了一个冲洗的功能,防止细菌和真菌形成菌落
身体的分泌物除了物理上清除入侵的病原体外
其化学性质也不适合病原体生存
眼泪、口水、黏膜中的溶酶体破坏细菌的细胞壁
人的皮肤表面pH值为3-5,酸性的环境足以防止多数细菌的生长
很多冲破障碍防御的病原体会遭遇到细胞内的先天性免疫
吞噬细胞通过受体来识别病毒、真菌、细菌,从而将其吞噬
哺乳动物有一个受体叫做TLR受体,即Toll样受体
可以和很多病原体片段结合,但是这种特定片段在哺乳动物中却没有
比如TLR3,可以结合病毒中的双链RNA
TLR4,可以结合很多细菌表面的脂多糖
哺乳动物中起到吞噬作用的细胞总共有两种:嗜中性粒细胞和巨噬细胞
嗜中性粒细胞在血液中循环
接受从感染组织中发过来的信号,吞噬并消灭病原体
巨噬细胞是大的吞噬细胞,有的可以在身体内迁移
有的在一些组织和器官中永久定居
比如说,有的巨噬细胞在脾脏中,有的则是在血液中循环
除此之外,还有树突状细胞和嗜酸性粒细胞
树突状细胞当遇到并吞噬了病原体以后,会激活适应性免疫
嗜酸性粒细胞在进攻多细胞病原体中起到了重要作用,释放出破坏作用的酶
细胞内先天性免疫还包括自然杀伤细胞
这些细胞负责消灭癌细胞和被病毒感染的细胞
自然杀伤细胞不是通过吞噬作用
而是释放出化学物质导致细胞死亡,防止了病毒或者癌症的进一步扩散
很多细胞内先天性免疫包括淋巴系统,有淋巴液在其中循环
有的巨噬细胞位于淋巴结中,吞噬那些进入淋巴液的病原体
树突状细胞虽然位于淋巴系统之外
但是和病原体接触以后,会迁移到淋巴结
在淋巴结中,树突状细胞也会和其他免疫细胞相互作用,激活适应性免疫
第三种是先天性免疫,第三种先天性免疫是抗菌肽和抗菌蛋白
在哺乳动物中,病原体的识别激活了一系列肽和蛋白的分泌
这些分子可以进攻病原体或者阻碍它们的繁殖
抗菌肽可以破坏病原体的细胞膜
而脊椎动物中特有的干扰素和补体蛋白有着特殊的功能
干扰素是一类干扰病毒感染的,提供先天性免疫的蛋白
被病毒感染的细胞分泌出干扰素
诱导临近的未被感染的细胞产生特殊物质来防止病毒的复制
通过这种方式,干扰素限制了细胞间病毒的扩散
从而控制了病毒的感染,比如像流感和普通感冒
有的白细胞分泌出不同类型的干扰素
可以激活巨噬细胞,增强它们的吞噬作用
很多制药公司都通过重组DNA技术大量生产干扰素来治疗病毒感染
比如丙型肝炎补体系统是由血浆中大约30种蛋白组成
这些蛋白在循环时处于非活性状态,当遇到了微生物表面物质后会被激活
激活后引起一系列激烈反应导致细胞的裂解
补体系统也作用于炎症反应和适应性免疫中
第4种就是炎症反应
当你的皮肤扎进一个刺以后,会感觉疼痛和肿胀
这就是炎症反应的结果
炎症反应主要是当受伤或感染时,由信号分子引发的生化变化
炎症反应中一种重要的信号分子就是组织胺
组织胺是在伤口处释放,然后刺激临近的血管扩张并且通透性增加
扩张的血管可以渗漏液体到临近的组织,导致肿胀
巨噬细胞和嗜中性粒细胞也参与到炎症反应中
当被激活后,这些细胞释放出细胞因子,后者可以调控免疫反应
细胞因子促进伤口处的血流,增加的血流产生红肿和皮肤温度升高
在炎症反应中,信号传递和应答不断的进行
补体蛋白被激活,释放出更多的组织胺
吸引更多的吞噬作用的细胞进入受伤的组织进行吞噬
同时,增大的血流帮助抗菌肽的输送
这种情况经常会导致脓的积累
脓中富含白细胞、死掉的病原体和受损组织中的细胞碎片
小的伤口或感染导致局部的炎症反应
但是严重的组织受损或感染就会导致系统性的炎症反应
受损细胞或被感染的组织经常释放出刺激信号分子
刺激更多的嗜中性粒细胞的释放
当感染严重的时候,比如脑膜炎或阑尾炎
血液中的白细胞数量在几小时内就会翻几倍
另一个系统性的炎症反应就是发烧
对于某些病原体的感染,巨噬细胞会分泌出一些物质
导致体温调节重置,温度上升到一个新的值
尽管机理尚不明确,但发烧确实被证明有利于身体抵抗感染
一个假说就是体温的上升可以加速体内的化学反应
从而增强吞噬作用和加快组织修复
有的细菌感染会诱发过强的炎症反应
导致有生命危险的状态:败血性休克
通常的症状是发高烧,低血压和血管内血流受阻
经常发生在老人和儿童的身上
-1.1 生物学的基本主题
-1.2 科学方法
--1.2 科学方法
-1.3 如何正确地评价科学结果
-1.4 施一公老师和不同院系本科生座谈(上)
-1.5 施一公老师和不同院系本科生座谈(下)
-课前小短片
--课前短片
-2.1 元素和化学键
-2.2 水和生命
--2.2 水和生命
-2.3 碳和生命的分子多样性
-2.4 大生物分子
-2.5 营养以及身体健康
-第二讲小测验--作业
-课前小短片
--课前小短片
-3.1 细胞的结构和功能
-3.2 细胞膜和跨膜运输
-3.3 细胞间交流
-3.4 细胞分裂和细胞周期
-3.5 癌症与细胞分裂
-第三讲小测验--作业
-课前小短片
--课前小短片
-4.1 热动力学和代谢
-4.2 自由能和代谢
-4.3 ATP的工作原理
-4.4 活化能和酶
-4.5 酶的反应特性和酶的调控
-4.6 细胞呼吸
--4.6 细胞呼吸
-4.7 光合作用
--4.7 光合作用
-第四讲小测验--作业
-课前小短片
--课前小短片
-5.1 减数分裂和生命周期
-5.2 孟德尔遗传学
-5.3 孟德尔遗传学的延伸
-5.4 基因连锁和染色体互换
-5.5 伴性遗传
--5.5 伴性遗传
-5.6 非孟德尔遗传
-5.7 人类遗传学疾病及诊断
-第五讲小测验--作业
-课前小短片
--课前小短片
-6.1 DNA是遗传物质
-6.2 DNA结构和染色体结构
-6.3 DNA的复制
-6.4 DNA的突变、损伤和修复
-6.5 DNA重组
-第六讲 遗传的分子基础--第六讲小测验
-课前小短片
--课前小短片
-7.1 基因表达综述
-7.2 基因表达的具体步骤
-7.3 突变和表型
-7.4 基因表达调控的特点
-7.5 原核生物的基因表达调控
-7.6 真核生物的基因表达调控
-7.7 表观遗传
--7.7 表观遗传
-第七节小测验--作业
-课前小短片
--课前小短片
-8.1 重组DNA
-8.2 电泳技术、PCR和DNA测序
-8.3 转基因动物、克隆动物和干细胞研究
-8.4 转基因植物
-8.5 DNA技术的应用
-8.6 生物的信息时代
-8.7 新药研发的基本过程
-第八章小测验--作业
-课前小短片
--课前小短片
-9.1 演化理论的介绍
-9.2 演化的证据
-9.3 Hardy-Weinberg定律
-9.4 改变种群中等位基因频率的机制
-9.5 自然选择
--9.5 自然选择
-9.6 物种的形成
-9.7 地球上生命的历史
-第九章小测验--作业
-课前小短片
--课前小短片
-10.1 动物的结构与功能
-10.2 反馈调节
-10.3 植物的结构和生长
-10.4 植物的营养和运输
-第十讲小测验--作业
-课前小短片
--课前小短片
-11.1 病原体
--11.1 病原体
-11.2 免疫系统介绍
-11.3 先天性免疫
-11.4 适应性免疫中的受体识别
-11.5 体液免疫和细胞免疫
-11.6 免疫系统疾病
-11.7 免疫知识的应用
-第十一讲 免疫系统--第十一讲小测验
-12.1 神经元的结构和功能
-12.2 静息电位和动作电位
-12.3 突触传导和神经递质
-12.4 神经系统的组成
-12.5 脑的结构和功能
-12.6 神经系统疾病
-第十二章小测验--作业
-13.1 激素的介绍
-13.2 内分泌系统
-13.3 动物的生殖---配子的形成
-13.4 动物的生殖---激素调节动物生殖
-13.5 动物的生殖---胚胎在子宫中的发育
-13.6 动物发育(1)
-13.7 动物发育(2)
-13.8 动物发育(3)
-第十三讲小测验--作业
-14.1 生态学的基本内容
-14.2 种群生态学
-14.3 种群间的相互作用
-14.4 生态系统
-14.5 生态系统中的物质循环
-14.6 生物多样性和物种