人体免疫理论的特征及作用机制简述

免疫（Immunity）一词源于拉丁语中的“Immunitas”和“Immunis”，其本义是免除某种法律义务或责任。在中世纪的天主教词汇中，该词是指除罪，即使个人的生命和财产免受邪恶的控制（左汉宾，2009：21），引入医学中则指机体免除或免患瘟疫（传染病）的能力。在医学免疫理论的发展过程中，人类最初对于机体免疫的认识是从发现某些疾病的获得性免疫现象开始的，并通过人痘与牛痘接种法的发明开创了一个医学的新领域——免疫学。随着近一百多年来医学免疫研究的发展，人们对机体免疫本质的认识也从最初的机体保护机制发展为识别自己与非己，维持机体的动态平衡。概括来讲：“免疫是指机体免疫系统识别和区分‘自己’（Self）与‘非己’（No-self），并清除‘非己’抗原性物质，以维持机体内循环稳定的一种生理机能。这种能够识别和清除抗原性异物的生理反应被称为免疫应答（Immune Response），而引起免疫应答的抗原性异物则统称为抗原（Antigen）”（司传平，丁剑冰，2014：4）。

（1）免疫系统的结构

免疫系统是机体执行免疫功能的组织系统，是由特殊的化学分子、细胞、组织和器官组成的分布式复杂自适应巨系统（陈钰，2004）。人体免疫系统的构成如表3.2所示，其中，免疫器官可以分为中枢免疫器官与外周免疫器官两类，中枢器官主要包括骨髓与胸腺（人体成年后便随着年龄的增长而逐渐退化），是T细胞和B细胞分化发育的场所；外周免疫器官主要包括脾脏、淋巴结以及与黏膜相关的淋巴组织^[1]，是成熟淋巴细胞识别外来抗原、产生免疫应答的场所。

表3.2　人体免疫系统的组成

资料来源：司传平，丁剑冰，2014：5.

（2）免疫系统的性质与特征

人体免疫系统作为一种结构精巧而又功能强大的复杂自适应系统，可以通过多种方式保护人类机体的健康，由此也展现出了免疫系统不同于大脑以及其他存在于人体中的复杂自适应系统（如神经系统、遗传系统、内分泌系统）的特性。莫宏伟（2005）曾就理论上可用于解决工程问题的重要免疫系统特征进行过系统总结（见表3.3），这些免疫特征在人体免疫系统与人工免疫系统之间构建起一座技术桥梁，学者们往往利用这些免疫系统特征的隐喻过程设计出一些用于解决特定问题的智能系统和模型。但是到目前为止，表3.3中的多数特征仍未在人工免疫系统研究中得到具体的实现。

表3.3　免疫系统的性质与描述

续表

资料来源：莫宏伟，左兴权，2009：11.(www.xing528.com)

（3）免疫应答的类型以及作用机制

所谓免疫应答是指机体接受抗原刺激后，免疫细胞识别抗原及清除抗原性异物（包括侵入人体内的病原体及其感染的组织细胞、体内突变细胞和衰老、损伤的细胞等）的一系列生理过程（司传平，等，2014：6）。根据免疫应答的效应机制及其特征的差异，一般将免疫应答划分为非特异性免疫（Nonspecific Immunity）与特异性免疫（Specific Immunity）两类。两类免疫应答的主要特征见表3.4。

①非特异性免疫（Nonspecific Immunity）又称为固有免疫（Innate Immunity）或天然免疫（Natural Immunity），是人类个体出生时就具有的一种防御功能，主要由皮肤、黏膜、补体、内吞作用系统及噬菌细胞构成。它主要针对入侵机体的多种病原体（如细菌、真菌与胞内寄生虫）迅速产生吞噬作用并清除病原体。此外，非特异性免疫系统中的部分细胞还具有产生非特异性抗感染、抗肿瘤等免疫保护作用，并同时参与特异性免疫应答的启动和效应过程。

②特异性免疫（Specific Immunity）又称为适应性免疫（Adaptive Immunity）或获得性免疫（Acquired Immunity），是人类机体后天通过接触某些抗原性异物而获得的一种适应性防御功能，主要由T细胞和B细胞来完成，其主要特征是针对某一特定抗原异物而产生免疫应答。根据介导和参与特异性免疫应答的免疫细胞以及免疫应答产物的不同，又可进一步细分为由B细胞介导的体液免疫（Humoral Immunity）以及由T细胞介导的细胞介导免疫（Cell-mediated Immunity）。无论哪种特异性免疫应答，均可划分为3个阶段：即抗原识别阶段（抗原提呈细胞摄取、处理、提呈抗原，抗原特异性T、B细胞识别抗原并启动活化），淋巴细胞活化、增殖、分化阶段（抗原特异性T、B细胞识别抗原后，活化、增殖、分化为效应性T细胞或浆细胞）和效应阶段（效应性T细胞或浆细胞分泌的抗体执行清除抗原的免疫效应功能）（司传平，等，2014：8）。

表3.4　非特异性免疫系统与特异性免疫系统比较

资料来源：莫宏伟，等，2009：41；司传平，等，2014：6.作者整理.

（4）免疫系统的功能

免疫系统作为一种高度进化的复杂自适应巨系统，主要有三大功能（王以华，2014：46-47）：

①免疫防御（Immune Defense）：机体抵御病原微生物以及外来抗原性异物的侵入，并抑制其在内部的繁殖、扩散，进而达到保护机体正常运转的功能。

②免疫自稳（Immune Homeostasis）：机体通过自身免疫耐受与免疫调节机制以清除体内变性、损伤、衰老的细胞，并防止自身免疫形成的功能。

③免疫监视（Immune Surveillance）：机体免疫系统及时识别、杀伤并清除体内出现的突变细胞及病毒感染细胞，防止体内肿瘤发展的生理性保护功能。