【1.7】先天性淋巴细胞和自然杀伤细胞是与适应性免疫系统的淋巴谱系具有相似性的效应细胞

骨髓中的共同淋巴祖细胞(CLP, The common lymphoid progenitor )产生适应性免疫系统的抗原特异性淋巴细胞和几种缺乏抗原特异性受体的先天谱系。尽管适应性免疫系统的B和T淋巴细胞在20世纪60年代被识别,但直到20世纪70年代才发现了免疫系统的自然杀伤(NK)细胞(图1.11)。NK细胞是一种大的淋巴细胞样细胞,具有独特的颗粒细胞质,因为它们能够识别和杀死某些肿瘤细胞和疱疹病毒感染的细胞。最初,这些细胞和T淋巴细胞之间的区别尚不清楚,但我们现在认识到NK细胞是源自骨髓中CLP的一种独特的细胞谱系。它们缺乏适应性免疫系统细胞的抗原特异性受体,但表达多种先天性受体家族的成员,这些受体可以对细胞应激和非常特异的病毒感染作出反应。NK细胞在病毒感染的早期先天反应中起着重要作用,在适应性免疫反应形成之前。

最近,又发现了与NK细胞相关的细胞谱系。这些细胞统称为先天性淋巴细胞(ILCs, innate lymphoid cells )。ILC起源于CLP,存在于肠等外周组织中,在那里它们充当炎症反应的媒介。第3章讨论了NK细胞和ILCs的功能。

总结

回避、抵抗和容忍策略代表了处理病原体的不同方式。组织屏障和各种化学屏障,如补体和抗微生物蛋白,可能被认为是一种原始的回避形式,它们是抵御共生生物和病原体进入宿主组织的第一道防线。如果这些屏障被打破,脊椎动物的免疫反应将主要集中在抵抗上。炎症诱导物,可能是微生物的化学结构(PAMP),也可能是组织损伤的化学信号,作用于传感器细胞压迫的受体,通知免疫系统感染。传感器细胞是典型的先天免疫细胞,如巨噬细胞或树突状细胞。传感器细胞可以直接响应效应器活性或产生炎症介质,典型的细胞因子和趋化因子作用于其他免疫细胞,如天然NK细胞和ILCs。然后将这些细胞招募到目标组织中,以提供特定类型的免疫应答效应器活性,例如细胞杀伤或产生具有直接抗病毒活性的细胞因子,所有这些都旨在减少或消除病原体的感染。在目标组织中释放的炎症介质可以招募和激活几种类型的炎症细胞,这些炎症细胞特别适合于清除病毒、细胞内细菌、细胞外病原体或寄生虫。

词汇

  • 淋巴细胞(lymphocyte): 一类白细胞,具有可变的抗原细胞表面受体,负责适应性免疫反应。有两种主要类型——B淋巴细胞(B细胞)和T淋巴细胞(T细胞)——它们分别介导体液和细胞介导的免疫。在抗原识别时,淋巴细胞扩增形成成淋巴母细胞(lymphoblast),然后增殖并分化为抗原特异性效应细胞。

  • 致病源 pathogen: 当感染宿主病毒时通常会导致疾病的微生物

  • bacteria: 一个巨大的单细胞原核微生物王国,其中一些物种会导致人类和动物的传染病,而其他物种则构成了人体共生微生物群的大部分。致病细菌可能生活在细胞外空间或囊泡中的细胞内部或胞浆中。

  • 真菌 fungi: 单细胞和多细胞真核生物王国,包括,酵母和霉菌,它们会导致多种疾病。对真菌的免疫是复杂的,涉及体液和细胞介导的反应。

  • parasites 寄生虫: 从活宿主获得食物的生物体。在免疫学中,它指蠕虫和原生动物,寄生虫学(parasitology)的主要研究对象

  • microbiome 微生物组 : 环境中所有微生物的基因组集合,如肠道或皮肤的主要微生物。该术语与“微生物群”(microbiota)形成对比,后者指微生物本身的集合。见共生微生物

  • symbiotic 共生 : 两种药剂之间的关系,通常是不同的物种,两者都有好处。

  • avoidance 避免: 防止宿主暴露于微生物的机制,如组织屏障或关节行为。

  • resistance 抵抗 : 一种旨在减少或消除病原体的通用免疫策略。参见回避和容忍。

  • (immunological )tolerance 容忍: 对抗原没有反应。对自身抗原的耐受性是免疫系统的一个基本特征;当耐受性丧失时,免疫系统会破坏自身组织,如自身免疫性疾病

  • effector mechanisms 效应器机制: 病原体被摧毁并从体内清除的过程。先天性和适应性免疫应答使用大多数相同的效应机制来消除病原体

  • sensor cells : 先天免疫系统的细胞,利用其先天识别受体检测病原体的存在。作为对其固有识别受体触发的反应,传感器细胞产生炎性介质,促进病原体清除,并招募额外的细胞进入免疫应答

  • inflammatory inducers (炎症诱导物): 表明存在入侵微生物或细胞损伤的化学结构,如细菌脂多糖、细胞外ATP或尿酸盐晶体

  • innate recognition receptors: 一大类蛋白质的统称,它们识别许多不同的炎症诱导因子,并编码在生殖系中,不需要细胞内的基因重排来表达

  • inflammatory mediators: 化学物质,如免疫细胞产生的细胞因子,作用于靶细胞,促进对微生物的防御

  • antigen receptor: 淋巴细胞识别抗原的细胞表面受体。每个单个的淋巴细胞都带有单一抗原特异性的受体

  • common myeloid progenitor (CMP): 干细胞,可产生免疫系统的髓细胞(巨噬细胞、粒细胞、肥大细胞和先天免疫系统的树突状细胞)。这种干细胞还产生巨核细胞和红细胞

  • macrophages: 大的单核吞噬细胞存在于大多数具有多种功能的组织中;例如,清道夫细胞、病原体识别细胞和促炎细胞因子的产生。巨噬细胞在整个生命过程中都是从胚胎和骨髓前体中产生的

  • monocyte: 具有豆状核的白细胞类型;它是组织巨噬细胞的前体。

  • complement receptors (CRs): 识别并结合补体蛋白的各种类型的细胞表面蛋白,这些补体蛋白与抗原(如病原体)结合。吞噬细胞上的补体受体使它们能够识别和结合包裹有补体蛋白的病原体,并摄取和摧毁它们。参见CR1、CR2、CR3、CR4、CRIg和C1复合物

  • granulocytes: 具有多叶细胞核和细胞质颗粒的白细胞。它们包括嗜中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞。也称为多形核白细胞。

  • polymorphonuclear leukocytes: 具有多叶细胞核和细胞质颗粒的白细胞。它们包括嗜中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞。也称为粒细胞

  • neutrophil 中性粒细胞: 人类外周血中数量最多的白细胞。中性粒细胞是一种吞噬细胞,具有多叶细胞核和中性染色颗粒。它们进入感染组织,吞噬并杀死细胞外病原体

  • 嗜酸性粒细胞 eosinophil: 一种含有伊红染色颗粒的白细胞。它被认为主要在防御寄生虫感染方面很重要,但作为过敏反应中的效应细胞在医学上也很重要

  • 嗜碱性粒细胞 basophil: 一种含有颗粒的白细胞,用碱性染料染色。它被认为具有类似于肥大细胞的功能。

  • mast cell: 在全身结缔组织中发现的一种富含颗粒的大细胞,最常见于粘膜下层组织和真皮。这些颗粒储存生物活性大分子,包括血管活性胺组胺,释放在肥大细胞上激活。肥大细胞被认为参与抵抗寄生虫,在过敏反应中起着关键作用。

  • dendritic cells: 骨髓来源的细胞在大多数组织中发现,包括淋巴组织。主要有两个功能子集。传统的树突状细胞(Conventional dendritic cells)在外周组织中接受抗原,在与病原体接触时被激活,并移动到外周淋巴器官,在那里它们是t细胞反应的最有力的刺激物。浆细胞样树突状细胞(Plasmacytoid dendritic cells)也可以接受和呈递抗原,但它们在感染中的主要功能是通过受体(如TLRs)识别病原体,产生大量抗病毒干扰素。这两种类型的树突状细胞都不同于滤泡树突状细胞,滤泡树突状细胞(follicular dendritic cell )向淋巴滤泡中的b细胞呈递抗原

  • macropinocytosis 大胞饮: 大量细胞外液体被吸收到无细胞囊泡中的过程。这是树突状细胞从周围环境中摄取多种抗原的一种方式

  • immunogenic: 诱导适应性免疫反应。

  • adjuvant: 增强对混合抗原免疫反应的任何物质

  • pattern-recognition receptors (PRRs):识别病原体表面常见分子模式的先天免疫系统受体

  • pathogen-associated molecular patterns (PAMPs): 与先天免疫系统细胞识别的病原体组特异相关的分子

  • Toll-like receptors (TLRs):巨噬细胞、树突状细胞和其他一些识别病原体及其产物的细胞上的固有受体,如细菌脂多糖。识别刺激携带受体的细胞产生有助于启动免疫反应的细胞因子

  • NOD-like receptors (NLRs):一个含有核苷酸结合和寡聚结构域(NOD)的蛋白质大家族,与其他结构域相关,其一般功能是检测微生物和细胞应激

  • cytokines: 细胞产生的影响其他细胞,特别是免疫细胞行为的蛋白质。淋巴细胞产生的细胞因子通常被称为白细胞介素(interleukins,简称IL)。细胞因子及其受体列于eAppendix III.Cf。趋化因子

  • chemokines : 刺激细胞,特别是吞噬细胞和淋巴细胞迁移和活化的小化学吸引蛋白。趋化因子在炎症反应中起着核心作用。eAppendix中列出了单个趋化因子的特性

  • inflammation : 由身体损伤、感染或局部免疫反应引起的液体、血浆蛋白和白细胞的局部积聚的总称

  • endothelium 内皮 : 形成毛细血管壁和较大血管衬里的上皮

  • endothelial cell : 形成内皮的细胞类型,即血管壁的上皮。

  • inflammatory cells: 巨噬细胞、中性粒细胞和效应TH1淋巴细胞等侵入炎症组织并导致炎症的细胞

  • common lymphoid progenitor (CLP) : 干细胞,可以产生所有类型的淋巴细胞,但偏向于产生B细胞

  • natural killer (NK): 一种ILC,对病毒和其他细胞内病原体的先天免疫以及抗体依赖性细胞介导的细胞毒性(ADCC)具有重要作用。NK细胞是激活和抑制受体,而不是T或B细胞的抗原特异性受体。

  • innate lymphoid cells (ILCs):这些是一类先天免疫细胞,具有与T细胞重叠的特征,但缺乏抗原受体。它们出现在几个组中,ILC1、ILC2、ILC3和NK细胞,表现出与TH1、TH2、TH17和CD8T细胞大致相似的特性。

  • commensal microbiota, commensal microorganisms :微生物(主要是细菌)通常与宿主(例如,人类和其他动物的肠道细菌)共生而无害。许多评论在某种程度上对他们的主人有积极的好处

  • antimicrobial peptides, antimicrobial proteins :由上皮细胞和吞噬细胞分泌的两亲性肽或蛋白质,主要通过破坏细胞膜非特异性杀死多种微生物。人类的抗菌肽包括防御素、组织蛋白酶、组氨酸和RegIIIγ。

参考资料

  • Janeway’s Immunobiology 10th edition
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个人公众号,比较懒,很少更新,可以在上面提问题,如果回复不及时,可发邮件给我: tiehan@sina.cn