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白金十分钟丨疫线科普:我们的免疫力是什么?如何保护提高?

白金十分钟丨疫线科普:我们的免疫力是什么?如何保护提高? 白金十分钟
2020-02-24
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导读:免疫系统物理屏障补体系统干扰素固有免疫特异性免疫


  免疫力中的“免疫”就是免除瘟疫(指细菌、病毒),而免除瘟疫的能力,就是免疫力。具体讲,当病毒入侵机体时,机体能够动员防御网,通过多层次、逐步递进的防御途径将病毒清除,把这些途径合并在一起,就形成了免疫力。

免疫力差别存在的现象:在一个病毒均匀分布的房间里,有20个人进入该房间,他们接触病毒的时间相同。10人没有发病,10人发病;在发病人群中,5人症状轻微,5人症状严重。为什么10人不发病而10人却发病,并且发病者中,有些发病轻微,有些却发病严重?显然,在上述人群中,没有发病的人比发病的人的免疫力要强,而症状轻微者比症状严重者的免疫力要好。
对于新型冠状病毒而言,由于缺乏抗病毒的特效药,机体清除、杀灭病毒依靠的是免疫系统整体形成的免疫力。
  • 免疫系统。
免疫系统组织了机体的免疫力,它是由呼吸道的物理屏障、血液中的补体系统、肺上皮细胞干扰素通路、固有免疫系统、获得性免疫系统等五个方面所共同构成。这五个方面,每个环节都很重要。
(一)、呼吸道物理屏障 形成免疫力第一层次
1鼻腔部位的物理屏障:鼻腔内分布浓密的鼻毛,直接阻挡病毒向深部入侵,同时病毒会刺激鼻黏膜的神经末梢,引起机体打喷嚏,通过机械剧烈排气,将入侵病毒排出。
2气管和支气管表面是一层由纤毛上皮细胞、分泌粘液的杯状细胞以及免疫细胞组成的黏膜,黏膜层的下面为平滑肌层。
(1)在咽喉部以及气管和支气管部位,更是有大量粘液存在,这些粘液粘附病毒,阻碍病毒感染肺部组织细胞。
(2)当病毒入侵时,一方面杯状细胞分泌粘液,另一方面平滑肌强烈收缩,从而产生咳嗽咳痰症状,将痰液包裹的病毒排出体外。
随着年龄增长,杯状细胞或者平滑肌细胞对于病毒刺激的反应性可能会降低,从而降低了物理屏障的保护性。
 
(二)、血液中蛋白补体 形成免疫力第二层次
病毒必须进入细胞内才能体现其感染性和毒力。人体内的细胞四周都是来自于血管里的血液液体。
3补体系统:血液中有一套蛋白质形成的保护体系,用于阻止细菌和病毒的入侵。当病毒进入细胞时,补体系统被激活,产生两种抗病毒效应:
(1) 是补体介导在被感染细胞表面打孔,诱导被感染细胞死亡,细胞在死亡过程中,进入其中的病毒也随之被分解、清除;
(2) 是补体介导巨噬细胞吞噬被感染的细胞,从而在巨噬细胞内部将所吞噬的细胞连同病毒一起降解。
(3) 补体成分C4能够对一些具有包膜的病毒,起到中和作用,阻止病毒进入细胞。补体成分主要是由肝脏的细胞所产生,当肝脏功能不好时,补体的产生量会降低,从而降低补体对病毒入侵的防御。
 
(三)、肺上皮细胞 自身形成免疫力第三层次
肺组织上皮细胞表达ACE2蛋白受体,通过ACE2的介导,新型冠状病毒进入到正常肺组织细胞。然而这些细胞对于病毒的入侵,并不是没有反应而任由病毒宰割,而是继承了古老的、细胞中普遍存在的一种抗病毒机制,
4 即激活I型干扰素(细胞产生的一种核心的抗病毒蛋白质分子)。当病毒进入细胞时,肺上皮细胞的I型干扰素被激活,从而阻止病毒在细胞内的复制。这是机体细胞对病毒入侵的普遍反应,是古老的细胞进化的结果。
在免疫力不强的个体体内,如果I型干扰素产量很低,则病毒在肺上皮细胞内的复制和扩增将不受限制,从而导致病毒颗粒在感染的细胞内大量复制。
 
(四)、固有免疫细胞 形成免疫力第四层次
上述的三种层次基本上只能发挥辅助的作用,真正控制病毒感染,必须依靠机体免疫细胞。免疫细胞可分为两大类,
5 固有免疫细胞(或者称为先天免疫细胞或天然免疫细胞),包括巨噬细胞、树突状细胞、自然杀伤细胞等,它们在抗病毒免疫过程中,发挥重要作用。当病毒入侵时,在前面三种防御途径发挥作用的同时,固有免疫的细胞也感受到了病毒的刺激,并作出应答,包括
(1)巨噬细胞对病毒颗粒的吞噬与降解
(2)浆细胞样树突状细胞在感染部位上千万倍地产生释放I型干扰素
(3)自然杀伤细胞对病毒感染细胞的杀伤等。
不同的个体乃至同一个体在不同的状态下,这些固有免疫细胞在肺呼吸道分布的数量及其功能状态是不同的,因此它们对病毒的防御效果是有差异的。
 
(五)、B细胞和T细胞形成免疫力第五层次
6免疫细胞被称为获得性免疫细胞,即T细胞和B细胞两种,它们是抗病毒的主力军和核心力量。当入侵的病毒突破呼吸道粘液屏障,进入肺上皮细胞,在感染细胞内大量扩增并被释放出来时,新的病毒颗粒可以随着淋巴液回流,进入其附近的淋巴结(医学上称之为引流淋巴结),淋巴结的结构如同一个橘子,外表面是一层膜如同橘子皮,内部则分别由B细胞和T细胞聚集的区域构成,如同一小瓣一小瓣的橘子肉,在一瓣一瓣的橘子肉和橘子皮之间是有空间的,其间充满淋巴液,这有些类似于护城河,而在河道两边也分布了很多B细胞,当病毒随淋巴液到达这些部位时,
(1)病毒会刺激护城河周边的B细胞,产生出很多不同种类的抗体,但仅有少数的抗体能够识别病毒,绝大多数不能够识别病毒,这就是所谓的非特异性抗体,它们在病毒感染的早期阶段就可以产生,其目的是让那些能够识别病毒的少数抗体去协助激活前面所述的补体途径以及巨噬细胞的吞噬等。
(2)当病毒随淋巴液流动,穿过护城河进入橘子肉的B细胞所在区域,这个时候病毒激活B细胞产生的抗体就是病毒特异性的,即这些抗体能够识别病毒的某种成分。
:这些早期产生的病毒特异性抗体属于IgM型,与病毒的亲和力(结合能力)并不强,其作用是进一步加强补体激活和吞噬细胞对病毒的吞噬。高亲和力抗体产生需要2周左右时间才达到峰值,是B细胞经过完全活化和变异筛选并转变成为浆细胞的结果。
:浆细胞的体积非常大,里面充满了新合成的抗体,浆细胞将抗体释放出来后,抗体进入血液,经血液循环到达病毒感染部位,其主要作用是与病毒颗粒结合,阻止病毒入侵细胞。
然而,抗体对于已进入细胞内的病毒是无能为力的,对于躲藏在细胞内的病毒,其最终的杀灭依赖于人体内的T细胞。
信使细胞:病毒感染的呼吸道部位通过炎性因子招募一类功能特殊的树突状细胞,它们到达病毒感染部位,摄取病毒的抗原(病毒蛋白质),经淋巴液回流,进入淋巴结T细胞聚集的区域,供T细胞来识别病毒抗原,能够识别病毒抗原的T细胞被活化,进行大量扩增(1个T细胞可以扩增出10万个),此即为活化的病毒特异性T细胞。
:活化的病毒特异性T细胞,它们随后离开淋巴结,进入血液,经血液循环进入病毒感染的呼吸道部位,通过识别病毒感染的细胞,进而将它们杀死,同时,细胞内的病毒也随着死亡而被降解清除。T细胞杀伤能力是非常强大的,一个T细胞能够连续杀伤好多个被感染的细胞,因此,对于病毒感染的最终控制,是依赖于T细胞的。
抗体和病毒特异性T细胞的生成是机体抗病毒免疫力是控制病毒最后的杀手锏,即抗体阻止病毒进入细胞,对于已进入细胞内的病毒,则通过T细胞杀伤将它们清除。
抗体产生和病毒特异性T细胞的大量生成,取决于T、B细胞的数量和状态以及所接触的病毒抗原量,还受T、B细胞周围一系列因素的调控。不同个体在这些方面的差别导致他们在抗体生成和T细胞活化方面存在差异。
 
(六)、免疫防御网络 形成整体免疫系统
免疫力是由呼吸道的物理屏障、血液中的补体系统、肺上皮细胞干扰素通路、固有免疫系统、获得性免疫系统等五个方面所共同构成。这五个方面,每个环节都很重要。
1、鼻毛越浓密以及黏膜分泌的粘液越多,就越容易通过物理的方式将病毒排出;
2、肝功能健全,补体系统完整,有助于阻止病毒的入侵和吞噬细胞对病毒的清除;
3、肺上皮细胞在病毒进入后,能够快速合成较高水平的I型干扰素,则抗病毒的效果就好;
4、浆细胞样树突状细胞反应越快以及释放I型干扰素量越大,巨噬细胞吞噬功能越强,自5、然杀伤细胞对病毒感染的细胞杀伤活性越好,则抑制病毒的效果越好;
6、其产生抗体的亲和力越高和量越大、活化的病毒特异性T细胞越早和数量越大,则控制病毒的效果更好。
机体通过五个层次环节来阻止、清除、杀灭病毒,每一个环节层次都能发挥的不同作用互相补充互相促进。特异性T细胞是最后控制病毒最后的杀手锏,既抗体阻止病毒进入细胞,也杀伤清除已进入细胞内的病毒。
 
 
二、如何提高抗病毒的免疫力?
(一)免疫力评价指标缺乏
机体针对新型冠状病毒的免疫力,并不是由一个因素所构成,而是由呼吸道的物理屏障、血液中的补体系统、肺上皮细胞干扰素通路、固有免疫系统、获得性免疫系统等五个方面所共同构成。这五个方面,每个环节都很重要,但很显然其贡献度是不均等的,我们并不清楚每个方面准确的贡献度。即便我们知道其贡献度,对每个方面如何进行评估,当前并没有相应的手段和评估指标。在病毒感染之前,如何预测个体上述不同层次对病毒的反应性会达到哪一种程度,是目前免疫学研究领域面临的一个很大挑战。我们只能观察净效果。
(二)个体免疫力高低归根到底在于细胞。
1相关的组织细胞水平要好。
肝脏细胞功能健全,则产生的各种补体蛋白量就充足;
肺组织上皮细胞功能正常,则能够有效产生I型干扰素;
重要的是骨髓细胞功能要好,所有免疫细胞都是由骨髓造血干细胞所产生,只有骨髓细胞好,其分化产生的免疫细胞活力才好。
(二)年龄特点:
1青少年和年轻人的肝细胞、骨髓细胞、肺部上皮细胞状态都比较良好,因而免疫力也好。
2随着年龄增长,机体功能开始退化,肝细胞、骨髓细胞、肺部上皮细胞状态都开始下降,因而抗病毒免疫力也开始下降。
3老年人特别需要注意提高自身抗病毒的免疫力。
(三)心理-膳食-锻炼
1、一个愉悦的心情有助于机体免疫细胞处于活跃状态,而情绪压抑低落、心情烦躁则抑制免疫细胞功能;
2、健康、合理饮食是维持整体细胞功能正常的基础,是提高免疫力提供支持。
3、提高免疫力食物:香菇、枸杞、灵芝粉、黑木耳等可多食用,这些食物富含植物多糖(香菇多糖、枸杞多糖、灵芝多糖等),能够刺激天然免疫细胞表面的受体分子,使得这些免疫细胞处于一种预刺激状态。
4、有规律的锻炼能够较好改善糖代谢、脂代谢,不但增强肝细胞功能,而且也能够改善骨髓细胞、免疫细胞、肺上皮细胞的功能;机体免疫细胞受神经内分泌系统调节,
(四)获得持久免疫力
经过一次病毒感染后,机体可以获得特弄性的持久免疫。随着疫情流行的传播,广大民众将获得主动免疫能力。
 
这次新型冠状病毒的暴发,免疫力这个抽象模糊的概念得到大家的关注、重视和学习掌握,我们就能有针对性地采取相应策略,提高自己的免疫力了。
 
 【防疫科普】何谓免疫力?如何提高抗病毒的免疫力?

作者:黄波(中国医学科学院北京协和医学院免疫系教授、中国免疫学会副理事长)

(鸣谢:中国科学技术协会 整理:光明网记者 战钊)



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