先天免疫与识别
先天免疫是宿主防御中进化上古老、种系编码的组成部分,它对微生物和组织损伤提供即时、广泛反应的应答。与适应性免疫系统不同,它不重排抗原受体,也不建立免疫记忆;相反,它通过有限的受体集合识别保守的分子模式,并在损伤发生后的数分钟到数小时内发挥作用。
Definition
先天免疫是指在感染前就存在的宿主防御机制,它反应迅速,主要以非抗原特异性方式进行,通过种系编码的受体识别保守的微生物和损伤相关分子模式,并且在经典意义上不产生持久的抗原特异性记忆。
Scope
本领域概述了先天免疫的基础:宿主如何通过模式识别受体感知微生物和损伤,补体级联如何标记和裂解靶标,吞噬细胞如何摄取和处理物质并与适应性反应建立联系,炎症介质和细胞因子如何协调反应,以及先天淋巴细胞和自然杀伤细胞如何提供快速效应功能。它是一个对该领域的参考性介绍,而非临床指导。
Sub-topics
Core questions
- 宿主如何在没有体细胞重排受体的情况下区分自身、非自身和危险?
- 哪些保守的分子模式被感知,以及通过哪些受体家族感知?
- 先天效应系统(补体、吞噬细胞、细胞因子、先天淋巴细胞)如何协调快速反应?
- 先天反应如何塑造和指导适应性免疫?
Key concepts
- 病原体相关分子模式(PAMPs)
- 损伤相关分子模式(DAMPs)
- 模式识别受体(PRRs)
- 种系编码、非克隆识别
- 即时和早期诱导反应
- 适应性免疫的指导
Key theories
- 模式识别理论
- Charles Janeway提出,先天免疫系统利用有限数量的种系编码模式识别受体来检测保守的病原体相关分子模式,从而识别微生物非自身并触发许可适应性反应所需的共刺激。
Mechanisms
先天防御始于物理和化学屏障以及常驻的哨兵细胞。保守的微生物结构(PAMPs)和宿主危险信号(DAMPs)与细胞内外的模式识别受体结合,激活信号传导,从而驱动炎症、补体沉积、吞噬作用和细胞因子产生。这些输出招募并激活效应细胞,控制损伤,并将抗原呈递给淋巴细胞,从而指导较慢的适应性反应。该系统以速度和广度换取了适应性免疫的精细特异性。
Clinical relevance
先天免疫是宿主对感染和损伤最早反应的基础,也是理解炎症、脓毒症、先天组分原发性免疫缺陷以及疫苗佐剂作用的概念基础。本条目描述了为这些背景提供信息的生物学知识,并非个体诊断或治疗的依据。
Evidence & guidelines
此处的描述借鉴了广泛引用的先天免疫和模式识别综述;它们总结了既定的免疫学理解,而非定量的临床证据或实践指南。
History
先天免疫长期以来被认为是原始的、非特异性的第一道防线,从属于适应性免疫。Janeway于1989年提出的模式识别假说将其重新定义为一个指导适应性反应的识别系统,随后对Toll样受体和其他传感器的鉴定将分子识别置于该领域的核心,这项工作获得了2011年Hoffmann和Beutler的诺贝尔奖认可。
Key figures
- Charles Janeway
- Ruslan Medzhitov
- Shizuo Akira
- Jules Hoffmann
- Bruce Beutler
Related topics
Seminal works
- medzhitov-1997
- akira-2006
- takeuchi-2010
Frequently asked questions
- 先天免疫与适应性免疫有何不同?
- 先天免疫快速、种系编码,识别许多微生物共有的保守分子模式,不建立持久的抗原特异性记忆。适应性免疫较慢,使用体细胞重排的受体进行高度特异性识别,并产生记忆。
- 先天免疫系统有记忆吗?
- 传统上认为它缺乏记忆,但关于训练免疫的研究表明,一些先天细胞在先前挑战后可以表现出功能重编程。本条目将记忆在经典意义上视为适应性免疫的一个特征。