先天性免疫与适应性免疫的区别

2025年3月17日 | 阅读 7 分钟

细菌和病毒病原体可以侵入我们的身体并引起感染和疾病。我们的身体必须足够强大,能够通过与这些入侵者作斗争来保护我们免受其害。这种保护由免疫系统提供,免疫系统是身体的一个特殊系统,通过各种途径来保护身体免受感染。免疫系统运作的两个最重要途径是先天免疫和适应性免疫。在本文中,我们将探讨免疫系统是如何运作的,以及我们免疫系统提供的不同类型免疫之间的区别。

Difference Between Innate and Adaptive Immunity

抵抗感染的能力是通过与外国致病因子作斗争来实现的,这被称为免疫。外国因子可以是任何不被识别为身体一部分的有机体,例如病原体或毒素。每个人都有一种称为主要组织相容性复合物I型的特殊表面分子,它通过识别身体分子为身体的一部分并给这些分子打上“自我”标签来工作。任何未被标记为“自我”的其他分子都被视为外来分子,并被免疫系统识别为靶标。当这些分子通过一种称为抗原的特殊触发器进入身体时,免疫系统就会被激活。

一个人出生时,其体内就存在某种类型的免疫。这种免疫不是后天获得的,而是一直存在于身体中的,被称为先天免疫。它是一种自然的免疫,由生物体的遗传结构控制,并一直存在直到人死亡。从进化的角度来看,先天免疫是一种原始的免疫类型,不仅存在于人类和脊椎动物中,也存在于许多植物、昆虫和真菌中。由于这种免疫自出生就存在,所以它不是特异性的,但它对不同的入侵者有类似的防御机制,并且反应相当迅速。

在人体内,先天免疫通过物理和化学屏障提供第一道防线。第二道防线则基于细胞和体液方面。

  1. 物理和化学屏障 - 这些屏障可以防止病原体侵入身体。它们包括皮肤和体毛等器官。提供第一道防线的化学屏障包括粘液、胃酸、眼泪和血液凝固因子。
  2. 化学防御 - 这种类型的屏障包括我们体内所有直接或间接与外来入侵者(病原体和毒素)相互作用的蛋白质。当发生这些相互作用时,体内会发生一系列反应。由于这些反应,一个人可能会出现炎症、发烧等问题,其他介质会被激活,为抵抗入侵者做准备。白介素和干扰素是化学防御系统的一些例子。
  3. 细胞防御 - 这是识别和消除外来入侵者的最后阶段,通过中和它们的影响并摧毁它们来保护身体。这个阶段为身体提供初步保护,随后激活适应性免疫系统。

免疫系统对抗入侵者所走的路径最终取决于威胁的 location,无论是细胞内还是细胞外。细胞内入侵者主要是病毒,而细胞外入侵者主要是细菌。先天免疫系统通过识别 MHC-I 类分子缺失的标签来识别细菌或病毒。识别体内外来病原体的另一种方法是通过一些对病原体家族普遍存在而在宿主中不存在的共同模式。这些模式被称为病原体相关分子模式 (PAMPs)。识别这些模式后,宿主的杀伤系统,包括吞噬作用和细胞毒性杀伤,将对其进行破坏。

在细胞内威胁的情况下,模式识别受体 (PRRs) 会识别非自身成分,如中间产物、病毒 DNA 或病毒 RNA。这种识别会触发一系列反应,导致产生某些化合物,如抗炎细胞因子,它们会向受感染的细胞发出信号,使其发生凋亡。然后,先天免疫系统会破坏被标记的细胞,以避免体内进一步感染。先天免疫系统在赋予免疫方面的作用可总结如下:(1) 物理和化学屏障是保护身体免受病原体侵害的第一道防线;(2) 通过体液介导的过程(如补体级联)预防感染;(3) 通过吞噬作用清除非自身细胞;以及 (4) 通过激活适应性免疫系统为身体未来的攻击做准备。

适应性免疫是一种不印刻在生物体基因组中,而是随时间因特定事件而发展的免疫类型。这种类型的免疫不像先天免疫那样在出生时就存在。当身体面临特定入侵者的侵袭时,它们会释放出其抗体。身体会遇到这些抗体,并发展出适应性免疫,以防止同一种抗原的进一步感染。通过疫苗接种,个体也可以人工发展出适应性免疫,其中将死的抗原引入体内,身体将其识别为外来抗原。当一个人患有任何疾病或感染时,也会自然发展出适应性免疫。适应性免疫也称为获得性免疫,因为它不是在出生时自然存在的,而是作为接触抗原的结果而获得的或发展起来的。

与先天反应相比,适应性免疫的反应较慢。初次免疫反应取决于抗原的类型,并帮助身体记住这次遭遇,作为未来参考的记忆。适应性反应的记忆不是暂时的,而是伴随生物体终生。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来激活。T 细胞执行各种任务,包括直接破坏受感染的细胞,以及帮助刺激 B 细胞产生抗体。幼稚 B 细胞在被激活后分化为记忆细胞和浆细胞。浆细胞继续大量生产和分泌抗原特异性抗体,以帮助中和和清除其目标。记忆细胞可以存活数十年,并在其目标抗原存在时重新激活以产生抗体,从而在反复接触时产生更快、更强的反应。

参与先天免疫反应的细胞包括髓系来源的巨噬细胞、中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞、肥大细胞和树突状细胞。自然杀伤细胞也是先天免疫系统的一部分,但它们是由淋巴干细胞产生的。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,以及各种 T 细胞,包括 T 辅助细胞和细胞毒性 T 细胞。自然杀伤 T 细胞和 γδ T 细胞同时存在于先天免疫和适应性免疫中。

免疫系统对已接触过的病原体做出更快、更有效反应的能力称为免疫记忆。这种能力包括所有抗原,而不仅仅是病毒的抗原,这归功于记忆 B 细胞。免疫记忆有助于免疫接种预防传染病,并自然防止感染。如果身体在产生必要的抗体后再次接触病毒(无论是由于感染还是疫苗接种暴露了减毒、死去的抗原成分而产生的记忆细胞),它可以更快地抵抗病毒。

先天免疫是非特异性的,在出生时就存在,而适应性免疫是特异性的,并随时间发展。这两种免疫在它们如何响应外来入侵者以及它们如何工作以保护身体方面有所不同。

关键区别

免疫系统是身体的天然防御机制,有助于保护我们免受有害病原体和致病因子的侵害。有两种免疫协同工作以保持我们的健康:先天免疫和适应性免疫。虽然两种免疫都很重要,但它们在响应外来入侵者和保护身体方面存在差异。

先天免疫是非特异性的,在出生时就存在,而适应性免疫是后天获得的,并且特异于特定的病原体。

先天免疫通过识别常见模式对病原体做出快速反应,而适应性免疫则需要更长时间才能发展,但提供更具针对性的反应。

先天免疫不涉及抗体的产生,而适应性免疫则依赖于抗体的产生来对抗病原体。

先天免疫不发展记忆,而适应性免疫会“记住”过去的感染,从而在再次遇到相同的病原体时做出更快的反应。

结论

先天免疫和适应性免疫都是免疫系统的关键组成部分,它们协同工作以保护身体免受有害病原体的侵害。虽然先天免疫对各种病原体做出快速反应,但适应性免疫提供了一种更具针对性的反应,这种反应会随着时间而发展,并“记住”过去的感染。理解这两种免疫之间的差异有助于我们欣赏免疫系统的复杂性及其维持我们健康的方式。


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