人類身體的防線

      免疫系統


參考資料:http://quest.nasa.gov/projects/flies/immune.html   1
兩種免疫系統
           先天免疫                 後天免疫
           非專一性                 有專一性
         暴露後馬上反應                需要一段時間
           不會記憶                 具記憶力
         所有生物體都有          僅在有下顎的脊椎動物


• 常見的致病源(Pathogen)
  – 細菌(Bacteria)
  – 病毒(Virus)
  – 真核寄生蟲(Eukaryote Parasite)

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先天免疫系統
• 仰賴身體內的白血球-顆粒與功能分類:
 – 殲滅主力
  • 嗜中性球(Neutrophils)
  • 嗜酸性球(Eosinophils)
  • 嗜鹼性球(Basophils)
  • 巨噬細胞(Macrophage)
  • 自然殺手細胞(Natural Killer Cells)

 – 傳遞訊息
  • 肥大細胞(Mast Cells)

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先天免疫的反應




     訊息傳遞                 發炎反應               吞噬作用
例如組織中的肥大細胞          血管擴張,通透性增加,方便血         清除病原體、受損的細胞
(Mast Cells)釋放出發炎   液裡的白血球(如Neutrophils)
介質組織胺(Histamine)    到發炎部位

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 抗原(Antigen):能夠被辨
後天免疫系統                  識為非自體的外來物質

                       抗體(Antibody):與外來
• 主要淋巴器官                物質結合促進一連串反應的
  胸腺(Thymus)            細胞接收器
  骨髓(Bone Marrow)
   • 淋巴球(Lymphocyte)分化成熟處
• 次要淋巴器官
  脾臟(Spleen)
  淋巴結(Lymph node)
   • 活化淋巴球與反應處




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淋巴系統:B細胞與T細胞




也帶有抗體可與抗原結      促進B cell與殺手T細胞        帶有抗體能與抗原結合,
合;殺死細胞的主力部      (Cytotoxic T Cell)的   同時可以分化成漿細胞
隊,也會成為記憶細胞      活化                    (Plasma Cell)分泌更
(Memory Cell)                         多抗體,或是記憶細胞
                                      (Memory Cell)
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淋巴系統:B細胞與T細胞
      B細胞                T細胞
  不能直接殺死外來者     可以直接殺死外來者
                (殺手T細胞)
  抗體與抗原能夠直接結合   抗體不能直接結合抗原,要
                靠Antigen Presenting Cell
                (APC)的協助




• 免疫反應的進行
 – 第一步:辨識抗原,抗體與抗原結合
 – 第二步:刺激淋巴細胞活化
 – 第三步:大軍啟動,殲滅外來者

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第一步:抗體與抗原結合




              1. 外來體進入
              2. 「某一種抗體」辨識到了抗原
              3. 抗體與抗原結合
              4. 結合會引起吞噬作用




                每一隻B細胞的抗體都不
                同?抗體又要如何辨識
                抗原?
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第一步:抗體與抗原結合
                        抗體的多樣性來自
                         RNA Splicing




 抗體的結構
 1. 抗體是種表面蛋白
 2. 分成固定域(Constant)
   與變動域(Variable)     Splice的部份不同,最後呈現出
                      來的mRNA也不同,這是真核生
 3. 變動域不同,可以結合的       物增加多樣性的一種方式
   抗原也不同
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第二步:刺激淋巴細胞活化


               1. 形成Antigen Presenting
                 Cell(APC)當B細胞結合
                 抗原後,或是吞噬細胞吞噬
                 外來抗原後產生
               2. 外來的抗原蛋白質片段會呈
                 現在APC細胞的表面,形成
                 一種Class II MHC蛋白質
               3. Helper T Cell可以辨識MHC
                 並與之結合




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第二步:刺激淋巴細胞活化


               1. APC會產生一種表面蛋白;受到
                 病毒感染或基因突變的細胞
                 (Cancerous Cell),亦同
               2. 此時表面的蛋白是一種Class I
                 MHC蛋白質
               3. Cytotoxic T Cell可以辨識MHC
                 並與之結合
               4. Cytotoxic T Cell可以在感染的細
                 胞身上打洞,注入protease或其
                 他物質,讓感染細胞分解或漲裂



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第三步:大軍壓境,殲滅外來者




IL1、TNT(腫瘤壞死因子)…




                         IL2 and others…

 1. Plasma B Cell分泌更多抗          1. Cytokines可以刺激T Cell分
    體,以誘導更多吞噬細胞                    裂,產生更多個體
 2. Memory Cell記憶特定抗體           2. Memory Cell記憶特定抗體


                                                     12
免疫系統會敵我不分嗎?
• 抗體的多樣性:有可能
 – 淋巴器官的過濾機制
  • 能結合自體細胞的會自我死亡
  • 能結合自體細胞的會被去活性

• 失敗:產生自體免疫疾病
 – 原因仍有待探究…
  • 外來物質誘發、提昇與自體抗原的結合力
  • 細胞表面產生不正常的蛋白質成為APC
  • 細胞本身的突變、調節性賀爾蒙出問題

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免疫系統

  • 1.
    人類身體的防線 免疫系統 參考資料:http://quest.nasa.gov/projects/flies/immune.html 1
  • 2.
    兩種免疫系統 先天免疫 後天免疫 非專一性 有專一性 暴露後馬上反應 需要一段時間 不會記憶 具記憶力 所有生物體都有 僅在有下顎的脊椎動物 • 常見的致病源(Pathogen) – 細菌(Bacteria) – 病毒(Virus) – 真核寄生蟲(Eukaryote Parasite) 2
  • 3.
    先天免疫系統 • 仰賴身體內的白血球-顆粒與功能分類: –殲滅主力 • 嗜中性球(Neutrophils) • 嗜酸性球(Eosinophils) • 嗜鹼性球(Basophils) • 巨噬細胞(Macrophage) • 自然殺手細胞(Natural Killer Cells) – 傳遞訊息 • 肥大細胞(Mast Cells) 3
  • 4.
    先天免疫的反應 訊息傳遞 發炎反應 吞噬作用 例如組織中的肥大細胞 血管擴張,通透性增加,方便血 清除病原體、受損的細胞 (Mast Cells)釋放出發炎 液裡的白血球(如Neutrophils) 介質組織胺(Histamine) 到發炎部位 4
  • 5.
     抗原(Antigen):能夠被辨 後天免疫系統 識為非自體的外來物質  抗體(Antibody):與外來 • 主要淋巴器官 物質結合促進一連串反應的 胸腺(Thymus) 細胞接收器 骨髓(Bone Marrow) • 淋巴球(Lymphocyte)分化成熟處 • 次要淋巴器官 脾臟(Spleen) 淋巴結(Lymph node) • 活化淋巴球與反應處 5
  • 6.
    淋巴系統:B細胞與T細胞 也帶有抗體可與抗原結 促進B cell與殺手T細胞 帶有抗體能與抗原結合, 合;殺死細胞的主力部 (Cytotoxic T Cell)的 同時可以分化成漿細胞 隊,也會成為記憶細胞 活化 (Plasma Cell)分泌更 (Memory Cell) 多抗體,或是記憶細胞 (Memory Cell) 6
  • 7.
    淋巴系統:B細胞與T細胞 B細胞 T細胞 不能直接殺死外來者 可以直接殺死外來者 (殺手T細胞) 抗體與抗原能夠直接結合 抗體不能直接結合抗原,要 靠Antigen Presenting Cell (APC)的協助 • 免疫反應的進行 – 第一步:辨識抗原,抗體與抗原結合 – 第二步:刺激淋巴細胞活化 – 第三步:大軍啟動,殲滅外來者 7
  • 8.
    第一步:抗體與抗原結合 1. 外來體進入 2. 「某一種抗體」辨識到了抗原 3. 抗體與抗原結合 4. 結合會引起吞噬作用 每一隻B細胞的抗體都不 同?抗體又要如何辨識 抗原? 8
  • 9.
    第一步:抗體與抗原結合 抗體的多樣性來自 RNA Splicing 抗體的結構 1. 抗體是種表面蛋白 2. 分成固定域(Constant) 與變動域(Variable) Splice的部份不同,最後呈現出 來的mRNA也不同,這是真核生 3. 變動域不同,可以結合的 物增加多樣性的一種方式 抗原也不同 9
  • 10.
    第二步:刺激淋巴細胞活化 1. 形成Antigen Presenting Cell(APC)當B細胞結合 抗原後,或是吞噬細胞吞噬 外來抗原後產生 2. 外來的抗原蛋白質片段會呈 現在APC細胞的表面,形成 一種Class II MHC蛋白質 3. Helper T Cell可以辨識MHC 並與之結合 10
  • 11.
    第二步:刺激淋巴細胞活化 1. APC會產生一種表面蛋白;受到 病毒感染或基因突變的細胞 (Cancerous Cell),亦同 2. 此時表面的蛋白是一種Class I MHC蛋白質 3. Cytotoxic T Cell可以辨識MHC 並與之結合 4. Cytotoxic T Cell可以在感染的細 胞身上打洞,注入protease或其 他物質,讓感染細胞分解或漲裂 11
  • 12.
    第三步:大軍壓境,殲滅外來者 IL1、TNT(腫瘤壞死因子)… IL2 and others… 1. Plasma B Cell分泌更多抗 1. Cytokines可以刺激T Cell分 體,以誘導更多吞噬細胞 裂,產生更多個體 2. Memory Cell記憶特定抗體 2. Memory Cell記憶特定抗體 12
  • 13.
    免疫系統會敵我不分嗎? • 抗體的多樣性:有可能 –淋巴器官的過濾機制 • 能結合自體細胞的會自我死亡 • 能結合自體細胞的會被去活性 • 失敗:產生自體免疫疾病 – 原因仍有待探究… • 外來物質誘發、提昇與自體抗原的結合力 • 細胞表面產生不正常的蛋白質成為APC • 細胞本身的突變、調節性賀爾蒙出問題 13