人体防御病毒的免疫力究竟是什么?



这两年,“免疫力”一词在新闻媒体中广泛传播。我们需要理解免疫力的真实含义是什么?看完这篇科普文章你就懂了。

对于新型冠状病毒而言,机体真正将病毒清除干净,依靠的是免疫系统对病毒的杀灭,通俗地称之为“免疫力”。免疫力言之朗朗上口,概括性好,已被普遍接受和广泛使用。但免疫力这种说法,又极其抽象、模糊,不清楚其背后的物质基础是什么,因此,使用起来,又心存困惑与怀疑。那么,免疫力究竟指的是什么?

一、防御病毒的免疫力概念

所谓“免疫”,顾名思义就是免除瘟疫(主要指细菌、病毒感染),而免除瘟疫的能力,就是免疫力。

人体防御病毒的免疫力究竟是什么?


不管免疫力有多么抽象,当病毒入侵机体时,机体都能够动员像海陆空三军样的防御网(个体的免疫力如同一个国家的军力),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。

第一层次:物理屏障形成免疫力

空气中的新型冠状病毒通过呼吸进入机体时,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。这可以解释,当你周围的人打喷嚏时,你往往会说上一句“你是不是感冒了”(感冒主要就是病毒感染导致的),其背后所包含的科学依据。

除了鼻腔部位的物理屏障,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。特别的是,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。

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。

第二层次:血液中的补体形成免疫力

病毒必须进入细胞内才能体现其感染性和毒力。人体内的细胞并非像在陆地一样,其四周其实都是液体,而这种液体来自于血管里的血液。在血液中,有一套蛋白质形成的保护体系,被称为补体系统,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:一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;二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。

人体防御病毒的免疫力究竟是什么?


另外,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。

第三层次:肺上皮细胞自身形成免疫力

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,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。

第四层次:固有免疫细胞形成免疫力

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,其中一类叫作固有免疫细胞(或者称为先天免疫细胞或天然免疫细胞),包括巨噬细胞、DC细胞、NK细胞等,它们在抗病毒免疫过程中,发挥重要作用。

人体防御病毒的免疫力究竟是什么?





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