免疫系统是如何工作的

你的免疫系统昼夜不停地以数千种不同的方式工作，但它的工作在很大程度上是不被注意的。让我们真正注意到我们的免疫系统的一件事是当它因为某种原因而失效时。当它做了一些我们能看到或感觉到的副作用时，我们也会注意到它。下面是几个例子:

让我们从头说起。当有人说“我今天感觉不舒服”是什么意思?什么是疾病?通过了解不同种类的疾病，就有可能知道免疫系统能帮助你处理哪些类型的疾病。

当你“生病”时，你的身体不能正常工作或发挥其全部潜力。生病的方式有很多种，以下是其中一些:

当一种病毒或细菌(也称为细菌)侵入你的身体并繁殖时，通常会引起问题。一般来说，细菌的存在会产生一些副作用，让你生病。例如，链球菌(链球菌)会释放一种毒素，导致喉咙发炎。脊髓灰质炎病毒释放毒素破坏神经细胞(通常导致瘫痪)。有些细菌是良性的或有益的(例如，我们的肠道中有数百万个细菌，它们有助于消化食物)，但许多细菌一旦进入身体或血液就有害了。

到目前为止，病毒和细菌感染是大多数人最常见的致病原因。它们会引起感冒、流感、麻疹、腮腺炎、疟疾、艾滋病等疾病。

免疫系统的工作就是保护你的身体免受这些感染。免疫系统通过三种不同的方式保护你:

免疫系统还有其他几个重要的功能。例如，你的免疫系统可以在早期发现癌症，并在许多情况下消除它。

关于免疫系统的一件有趣的事情是，它一直在你的身体里工作，但你可能对它几乎一无所知。例如，你可能知道在你的胸部有一个器官叫做“心脏”。谁不知道自己有一颗心呢?你可能也听说过你有肺、肝和肾。但你听说过胸腺吗?很有可能你甚至不知道你有胸腺，但它就在你的胸部，就在你的心脏旁边。免疫系统还有许多其他的部分也同样不为人知，所以让我们从了解所有的部分开始。

免疫系统最明显的部分就是你能看到的。例如,皮肤是免疫系统的重要组成部分。它是细菌和你身体之间的主要边界。皮肤的部分功能是作为屏障，就像我们用保鲜膜保护食物一样。皮肤坚韧，一般不渗透细菌和病毒。表皮含有一种叫做朗格汉斯细胞的特殊细胞黑色素细胞在基底层)，它们是免疫系统中重要的早期预警成分。皮肤也会分泌抗菌物质。这些物质解释了为什么你早上醒来时皮肤上不会有一层霉菌——大多数细菌和孢子落在皮肤上很快就会死亡。

你的鼻子、嘴巴和眼睛也是细菌的明显入口。眼泪和粘液含有一种酶(溶菌酶)，可以分解许多细菌的细胞壁。唾液也是抗菌的。由于鼻腔和肺部覆盖着一层粘液，许多没有立即被杀死的细菌被困在粘液中，很快就被吞下了。肥大细胞也分布在鼻道、喉咙、肺和皮肤上。任何想要进入你身体的细菌或病毒都必须首先通过这些防御。

一旦进入人体，细菌就会在不同的层面上对付免疫系统。免疫系统的主要组成部分有:

让我们详细研究一下这些组件。

人们对淋巴系统最为熟悉，因为医生和母亲经常检查颈部是否有“肿大的淋巴结”。事实证明，淋巴结只是一个系统的一部分，它以与血管相似的方式延伸到你的全身。循环系统中的血液流动和淋巴系统中的淋巴流动的主要区别是，血液是由心脏加压的，而淋巴系统是被动的。没有“淋巴泵”，就像没有“血泵”一样心)．相反，液体渗入淋巴系统，并被正常的身体和肌肉运动推向淋巴结。这很像一个社区的供水和下水道系统。水是主动加压的，而污水是被动的，靠重力流动。

淋巴是一种清澈的液体，用水和营养物质浸泡细胞。淋巴是血浆——减去红细胞和白细胞后组成血液的液体。想想看，每个细胞都没有自己的私人血管来供养它，但它必须获得食物、水和氧气才能生存。血液通过毛细血管壁将这些物质转移到淋巴，淋巴将其运送到细胞．细胞也产生蛋白质和废物，淋巴吸收这些产物并带走。任何随机进入人体的细菌也会进入这种细胞间液。淋巴系统的一项工作是排出和过滤这些液体，以检测和清除细菌。小淋巴管收集液体，并将其转移到大血管，使液体最终到达淋巴结进行处理。

淋巴结含有过滤组织和大量的淋巴细胞。当与某些细菌感染作斗争时，淋巴结会因细菌和与细菌作斗争的细胞而膨胀，直到你能真正感受到它们。淋巴结肿大是某种感染的良好迹象。

一旦淋巴通过淋巴结被过滤，它就会重新进入血液。

胸腺生活在你的胸部，在胸骨和心脏之间。它负责产生t细胞(见下一节)，对新生儿尤其重要——没有胸腺，婴儿的免疫系统就会崩溃，婴儿就会死亡。胸腺对成年人来说似乎不那么重要——例如，你可以把它切除，成年人就能活下来，因为免疫系统的其他部分可以处理负荷。然而，胸腺是重要的，特别是对T细胞的成熟(正如我们将在下面的白细胞部分看到的那样)。

脾

脾脏过滤血液，寻找外来细胞(脾脏也在寻找需要替换的老红细胞)。没有脾脏的人比有脾脏的人更容易生病。

骨髓

骨髓产生新的红细胞和白细胞。以红细胞为例，这些细胞在骨髓中完全形成，然后进入血液。以一些白细胞为例，这些细胞在别处成熟。骨髓产生所有的血细胞干细胞．它们被称为“干细胞”，因为它们可以分化成许多不同类型的细胞——它们是不同类型细胞的前体。干细胞转变为实际的、特定类型的白细胞。

白细胞

白细胞将在下一节中详细介绍。

抗体(也称为免疫球蛋白和γ球蛋白)是由白细胞产生的。它们是y型蛋白质，每一种都对特定的蛋白质有反应抗原(细菌、病毒或毒素)。每个抗体都有一个特殊的部分(在Y的两个分支的尖端)，它对特定的抗原敏感，并以某种方式与它结合。当抗体与一种毒素结合时，它被称为抗毒素(如果这种毒素来自某种形式的毒液，它被称为抗蛇毒素)。这种结合通常会使毒素的化学作用失效。当抗体与病毒颗粒的外层或细菌的细胞壁结合时，它可以阻止它们穿过细胞壁。或者大量的抗体可以与入侵者结合，并向补体系统发出需要清除入侵者的信号。

抗体分为五类:

每当你在医学文件中看到IgE这样的缩写，你就知道他们说的是抗体。

有关抗体的更多信息，请参见抗体资源页面．

补体系统，像抗体一样，是一系列的蛋白质。你的血液中有数百万种不同的抗体，每种抗体都对特定的抗原敏感。补体系统中只有少量蛋白质，它们在你的血液中自由漂浮。补体在肝脏中制造。补体蛋白被抗体激活并与抗体一起工作，因此得名。它们导致细胞裂解(破裂)，并向吞噬细胞发出信号，表明需要清除某个细胞。

有关补语的更多信息，请参见补语系统。

激素

免疫系统的组成部分会产生几种激素。这些激素通常被称为淋巴因子．我们也知道，体内的某些激素会抑制免疫系统。类固醇和皮质类固醇(肾上腺素的组成部分)会抑制免疫系统。

Tymosin(被认为是由胸腺产生的)是一种促进淋巴细胞产生的激素(淋巴细胞是白细胞的一种形式-见下文)。白细胞介素是由白细胞产生的另一种激素。例如，白细胞介素-1是巨噬细胞在吃掉外来细胞后产生的。IL-1有一个有趣的副作用——当它到达下丘脑时，会产生发烧和疲劳。众所周知，发烧时升高的体温会杀死一些细菌。

有关更多信息，请参阅感染的表现:发烧和il - 1．

肿瘤坏死因子

肿瘤坏死因子(TNF)也由巨噬细胞产生。它能够杀死肿瘤细胞，还能促进新血管的生成，所以它对愈合很重要。

干扰素

干扰素干扰病毒(因此得名)，由体内大多数细胞产生。干扰素，像抗体和补体一样，是蛋白质，它们的工作是让细胞相互传递信号。当一个细胞检测到来自其他细胞的干扰素时，它会产生有助于防止病毒在细胞内复制的蛋白质。

你可能知道你的血液中有“红细胞”和“白细胞”。白细胞可能是免疫系统中最重要的部分。事实证明，“白细胞”实际上是一组不同细胞的集合，它们共同作用来消灭细菌和病毒。以下是目前在你体内工作的白细胞的不同类型、名称和分类:

学习所有这些不同的名称和每种细胞类型的功能需要一些努力，但一旦你弄清楚了，你就能更好地理解科学文章!这里有一个快速的总结，帮助你在你的大脑中组织所有不同的细胞类型。

所有的白细胞都被正式称为白细胞．白细胞不像身体里的正常细胞——它们实际上像独立的、活的单细胞有机体，能够自己移动和捕获东西。白细胞在运动中表现得非常像变形虫，能够吞噬其他细胞和细菌。许多白细胞不能自己分裂和繁殖，而是在身体的某个地方有一个工厂来生产它们。这个工厂就是骨髓。

白细胞分为三类:

所有的白细胞在骨髓中都是干细胞．干细胞是一种通用细胞，在成熟时可以形成许多不同类型的白细胞。例如，你可以拿一只老鼠，照射它试图杀死小鼠骨髓产生新血细胞的能力，然后将干细胞注入小鼠的血液中。干细胞会分裂并分化成所有不同类型的白细胞。“骨髓移植”只需将来自捐赠者的干细胞注入血液即可完成。干细胞几乎神奇地进入骨髓并在那里安家。

每种不同类型的白细胞在免疫系统中都有特殊的作用，许多白细胞能够以不同的方式转化自己。下面的描述有助于理解不同单元格的角色。

辅助T细胞实际上非常重要和有趣。它们被巨噬细胞产生的白细胞介素-1激活。一旦被激活，辅助性T细胞就会产生白细胞介素-2，然后是干扰素和其他化学物质。这些化学物质激活B细胞，使它们产生抗体。中性粒细胞、巨噬细胞、T细胞和B细胞之间相互作用的复杂性和水平真的非常惊人。

由于白细胞对免疫系统非常重要，它们被用作免疫系统健康的衡量标准。当你听说某人有“强免疫系统”或“抑制免疫系统”时，一种确定方法是通过计算血液样本中不同类型的白细胞。正常的白细胞计数是每微升血液4000到11000个细胞。1.8 - 2.0个辅助t细胞/抑制t细胞是正常的。正常的绝对中性粒细胞计数(ANC)在每微升1500到8000个细胞的范围内。像《血液学概论》这样的文章可以帮助你更多地了解白细胞，以及你体内发现的不同类型的白细胞。

关于白细胞(以及免疫系统的其他部分)，一个重要的问题是，“白细胞如何知道攻击什么，不攻击什么?”为什么白血球不攻击身体的每一个细胞呢?”你体内的所有细胞都内置了一个系统，称为主要组织相容性复合体(MHC)(也称为人类白细胞抗原(HLA))，它将你体内的细胞标记为“你”。免疫系统发现任何没有这些标记(或有错误标记)的东西都绝对不是你，因此是公平的游戏。《大英百科全书》是这样描述MHC的:

参见免疫系统生物学和主要组织相容性复合体更多细节。

有许多疾病，一旦染上一次，就再也不会染上了。麻疹和水痘就是一个很好的例子。这些疾病会进入你的身体并开始繁殖。免疫系统会加速消灭它们。在你的身体里已经有B细胞可以识别病毒并产生抗体。然而，每个抗体只有几个这样的细胞。一旦一种特定的疾病被这几个特定的B细胞识别出来，B细胞就会变成浆细胞，自我克隆并开始产生抗体。这个过程需要时间，但疾病会自行发展，最终会被消灭。然而，当它被消灭时，其他的B细胞会克隆自己，但不会产生抗体。这第二组B细胞会在你体内存留多年，所以如果疾病再次出现，你的身体能够在它对你产生任何影响之前立即消除它。

疫苗是一种弱化的疾病。它要么是一种死亡形式的疾病，要么是一种类似但毒性较弱的菌株。一旦进入你的身体，你的免疫系统就会进行同样的防御，但由于疾病不同或较弱，你很少或没有疾病症状。现在，当真正的疾病侵入你的身体时，你的身体能够立即消除它。

各种病毒性和细菌性疾病都有疫苗:麻疹、腮腺炎、百日咳、结核病、天花、小儿麻痹症、伤寒等。

然而，许多疾病无法通过疫苗治愈。普通感冒和流感就是两个很好的例子。这些疾病要么变异很快，要么在野外有太多不同的菌株，以至于不可能将它们全部注射到你的体内。例如，每次你得流感时，你感染的是同一种疾病的不同菌株。

艾滋病(获得性免疫缺陷综合征)是一种由HIV(人类免疫缺陷病毒)引起的疾病。这对免疫系统来说是一个特别棘手的疾病，因为病毒实际上会攻击免疫系统细胞。特别是，它在辅助性T细胞内繁殖，并在此过程中杀死它们。没有辅助性T细胞的协调，免疫系统最终会崩溃，受害者会死于免疫系统正常情况下能够处理的其他感染。看到艾滋病的工作原理以及下面的链接以获取更多信息。

有时你的免疫系统不能足够快地激活自己来超过某种细菌的繁殖速度，或者细菌产生毒素的速度太快，在免疫系统消灭细菌之前就会造成永久性的损伤。在这些情况下，通过直接杀死有害细菌来帮助免疫系统是很好的。

抗生素对细菌感染有效。抗生素是杀死细菌细胞的化学物质，但不会影响构成你身体的细胞。例如，许多抗生素会破坏细菌细胞内构建细胞壁的机制。人体细胞不包含这种机制，因此不受影响。不同的抗生素作用于细菌机制的不同部分，所以每种抗生素或多或少对特定类型的细菌有效。你可以看到，因为病毒不是活的，抗生素对病毒没有作用。

抗生素的一个问题是，随着时间的推移，它们会失去效力。如果你服用抗生素，它通常会在一周或10天内杀死所有目标细菌。你很快就会感觉好起来(只需要一两天)，因为抗生素很快就能杀死大部分目标细菌。然而，有时一种细菌的后代会含有突变，能够在特定的抗生素中存活。然后这种细菌就会繁殖，整个疾病就会发生突变。最终，新的菌株感染了每个人，而旧的抗生素对它不起作用。随着时间的推移，这一过程越来越成为一个问题，并成为医学界的一个重大问题。

有时候免疫系统会犯错。一种错误叫做自身免疫免疫系统出于某种原因攻击你自己的身体，就像它通常攻击细菌一样。两种常见疾病都是由免疫系统错误引起的。青少年糖尿病是由免疫系统攻击和消除胰腺中产生胰岛素的细胞引起的。类风湿关节炎是由免疫系统攻击关节内组织引起的。

过敏是另一种形式的免疫系统错误。出于某种原因，过敏症患者的免疫系统会对应该被忽视的过敏原产生强烈反应。过敏原可能是某种食物，或某种花粉，或某种动物皮毛。例如，对某种花粉过敏的人会流鼻涕、流眼泪、打喷嚏等。这种反应主要是由鼻道中的肥大细胞引起的。肥大细胞对花粉产生反应，释放组胺。组胺有引起炎症的作用，使液体从血管中流出。组胺也会引起瘙痒。为了消除这些症状，首选的药物当然是抗组胺药。

免疫系统错误的最后一个例子是免疫系统对移植组织的影响。这真的不是一个错误，但它使得器官和组织移植几乎不可能。当外来组织被放置在你体内时，它的细胞不包含正确的识别。因此，你的免疫系统会攻击这些组织。这一问题无法预防，但可以通过仔细匹配组织供体和受体，以及使用免疫抑制药物来防止免疫系统反应来减少。当然，通过抑制免疫系统，这些药物使病人容易受到机会性感染。

有关免疫系统和相关主题的更多信息，请查看下一页的链接。

最初发表于2000年4月1日