目前已知圓禿(Alopecia areata,俗稱鬼剃頭)可能是與自體免疫系統失調有關的疾病,但到底我們身體的免疫系統是如何運作?為什麼淋巴系統會攻擊毛囊?我們不妨先從認識人體的免疫系統開始,再深入了解圓禿的病因。關於免疫系統的組成與運作,真的是很好的衛教題材,也希望大家先能夠有所認識。



  From A.D.A.M., Inc.


何謂免疫系統

在我們日常生活的週遭,充滿了各種細菌、病毒、傳染性微生物,與各式污染物質,你有沒有想過,我們身體是如何來對抗這些病菌呢?答案就在於我們人體的免疫系統(immune system),『免疫系統是生物體防禦外界異物,尤其是病原菌感染的最重要系統』。有了免疫系統,我們可以在一定程度下保持自己的健康,除此之外,我們得過一種疾病之後,還會記住這個疾病,第二次的免疫反應會更大更迅速,讓我們有『免疫』的表現。或者透過疫苗的方式,我們也不需要得過一次病,就可以『免疫』了。

我們的免疫系統,又是如何運轉的呢?
免疫系統是由骨髓的骨幹細胞(stem cells)經分化成二個系統,骨髓系統與淋巴系統。
骨髓系統包括
單核血球、巨噬細胞等。
淋巴系統包含了T細胞與B細胞,其中在胸腺(thymus)分化成熟的細胞,稱為T細胞;在骨髓(bone marrow)成熟的細胞稱為B細胞。

抗原與抗體
這邊有另外兩個主角,就是抗原抗體 (antigen and antibody)。抗原是病菌或病毒上面某個可以被辨認的蛋白質片段,而抗體就是免疫細胞上面,可以專門來辨認和結合抗原的部分,抗原和抗體,就有如鑰匙和鎖的關係,而且具有特定性,一個抗體就只辨認一種抗原。B細胞和T細胞的差別,可以從他們細胞膜上面的抗體來分別。

   

抗原 (Antigen) 與 抗體 (Antibody)

每個T細胞或B細胞上面有許多抗體 (antibody),就像上面那張圖裡面紫色的部分一樣,每個細胞有很多個抗體,但是同一個細胞表面的抗體會全部都一樣,也就是說抗體有很多種,但是一個B細胞或T細胞上面,只有一種抗體分布在上面。而一個抗原(antigen)則會有許多小部分 (epitopes) 可以讓某一個特定的抗體所辨認,所以一個抗原,有時候會需要三個抗體才能完全被辨認和結合。

抗體結合到抗原上面,就表現出免疫的作用了,譬如說病毒如果被抗體辨認,然後結合起來,病毒原來可以侵入細胞的區域,可能就被抗體給佔據,因此病毒就無法再入侵健康的細胞了。對於已經被感染的細胞,或是外來的病菌,抗體則是有另外一種作用,簡單地說,是一種把抗原標示起來的作用,讓免疫系統其他組成份子可以確定摧毀的目標

淋巴免疫系統的運作

B細胞
T細胞如何在身體裡面清除病原,讓身體保持健康呢?
除了B細胞和T細胞以外,還有一種細胞稱為T-Helper細胞 (T-幫助細胞)。T-helper細胞在被啟動的時候,可以分泌一種化學物質 (cytokine) ,間接刺激B細胞和T細胞,形成兩條免疫反應的路徑,在往這兩條路走下去之前,讓我們先看看T-helper細胞怎樣子被啟動。

當一個細胞被感染以後,或是身體裡面的巨噬細胞 (macrophage) 剛把一個外來的病原體吃掉的時候,病原體上面的蛋白質,也就是抗原 (antigen),就是可以被抗體辨認的地方,會從細胞裡面被帶到細胞膜上面示眾(抗原呈獻作用antigen presentation)。而把抗原從細胞裡面帶到細胞膜上面的物質,名稱簡寫為 MHC,是一種蛋白質,可以把抗原從細胞裡面,帶到細胞膜上面示眾。T-helper細胞在細胞膜上面,如果有可以對應的抗體結合上去,T-helper細胞自己就會被啟動,開始散發出化學物質 (cytokine),間接啟動B細胞和T細胞。

抗原呈獻作用有二種方式,一是經由吞噬作用,分解後再和MHC classⅡ分子結合刺激Th細胞,幫助B-細胞,產生抗體。另一個假如是病毒在細胞內複製,一些病毒的蛋白會和體內的MHC classⅠ結合,刺激Tc細胞。

細胞大戰(取自
國立臺灣大學生化科技系微生物與生化所,莊榮輝)

藉由白化且漫畫是的說明,來了解免疫系統的運作

開 戰,
病菌大舉入侵人體,隨時擔任警戒的巨噬細胞發現敵人入侵,通知體內免疫胞動員起來,引發細胞防衛大
戰。

 
第一天,巨噬細胞先與病菌發生激戰,雙方死傷慘重,堆屍成膿。
巨噬細胞雖可吞噬病菌,但細菌越來越多,巨噬細胞漸感不支

  

第三天,病菌被巨噬細胞吞噬後,會被肢解成小塊,送至防衛據點的淋巴結,以便引發人體的第二波防禦;
先由Th細胞 (白血球的一種) 辨識找出病菌特徵,以便發出通緝。
 


第五天,
T細胞送出辨識病菌特徵的信息,大量傳送出去,並動員第二波防衛戰士

 
第七天
,細胞中能辨識病菌的殺手部隊Tk細胞 (也是白血球) 出動,加入戰鬥,大肆殺敵。
 


第九天,
同時,兵工廠的B細胞製造出可攻擊病菌的抗體;抗體像巡弋飛彈一樣,可以精準地擊中病菌 (不會打到鴨子)

 

第二週,被抗體擊中的病菌,會被補體系統捕獲處死;未死的則被巨噬細胞逐漸掃蕩。

 
回歸平靜當入侵病菌完全被清除後,取消戒嚴令,各路動員來的細胞均回營休息,只留下少數會記憶病菌特徵的細胞 (如後排那三隻細胞),
保持警戒及監視,以防病菌再度來犯。

 
轉載與參考資料來源

1.免疫系統的簡介 (Introduction to the Immune System) & 免疫細胞 (Cells Involved in Immune System) ;國立成功大學醫學院微生物及免疫學研究所 黎煥耀教授

2.免疫系統的作用機制;蔡靜宜、黃淑玲;清華大學,1999/5/21
3.http://www.when.com.tw/taxonomy/term/606
4.細胞大戰;國立臺灣大學生化科技系微生物與生化所,莊榮輝

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