免疫学是生物学的一个重要分支,它研究生物体如何识别和清除外来物质,如病原体,以及如何维持自身的生理平衡与稳定。免疫系统的功能通常分为三类:免疫防御、免疫稳定和免疫监视。免疫防御负责清除病原体及其他外来抗原,而免疫稳定则负责清除自身衰老、损伤或死亡的细胞。免疫监视的主要功能是识别和清除突变细胞,预防肿瘤的形成。
抗原是能刺激机体免疫系统产生特异性免疫应答的物质,它们可以是蛋白质、多糖或其他分子。抗原通常具有特定的结构,能够被免疫细胞识别并产生针对它们的抗体。医学上重要的抗原物质包括异种抗原、异嗜性抗原、同种异型抗原、自身抗原和肿瘤抗原。这些抗原在不同疾病的诊断和治疗中扮演关键角色。
免疫系统的结构和功能包括中枢免疫器官如骨髓和胸腺,它们是B淋巴细胞和T细胞分化成熟的场所。此外,免疫系统还包含外周免疫器官,如脾脏和淋巴结,它们是免疫细胞增殖、分化和特异性免疫应答发生的地方。B细胞和T细胞是免疫应答中最重要的细胞类型。B细胞主要介导体液免疫应答,产生针对特定抗原的抗体;而T细胞则负责细胞免疫应答,直接杀灭被病原体感染的细胞或参与调节免疫反应。
免疫球蛋白是一类具有抗体活性的球蛋白,包括五种主要类别:IgG、IgA、IgM、IgD和IgE。每种免疫球蛋白都有其特定的功能和特性。例如,IgG是血液中含量最多的抗体,也是唯一能通过胎盘的抗体,对母婴间的免疫保护起重要作用。IgA作为粘膜表面的主要抗体,对防止微生物通过粘膜侵入体内至关重要。IgM是最早由B细胞产生的抗体,常用于检测宫内感染。IgE则因其在I型超敏反应中的作用而被称为过敏抗体。
免疫应答分为非特异性免疫应答和特异性免疫应答。非特异性免疫应答(固有免疫)是天生具有的,可以遗传,对各种病原体都有一定的作用,包括皮肤、粘膜屏障、血-脑屏障和胎盘屏障等。特异性免疫应答(适应性免疫)是后天获得的,具有高度的特异性和记忆功能,包括B细胞介导的体液免疫应答和T细胞介导的细胞免疫应答。
超敏反应是免疫系统对某些抗原产生的异常反应,分为四型。I型超敏反应发生迅速,涉及IgE抗体和肥大细胞,症状可以是全身性的,如过敏性休克,也可以是局部的,如过敏性鼻炎。II型超敏反应涉及细胞溶解,如溶血性输血反应和新生儿溶血症。III型超敏反应是由中等大小的可溶性免疫复合物沉积引起的,导致血管及其周围组织的炎症。IV型超敏反应由致敏T细胞介导,常见于某些自身免疫疾病和接触性皮炎。这些超敏反应的类型和特点对于临床诊断和治疗具有重要意义。
抗感染免疫防御能力涉及屏障结构,非特异性免疫和特异性免疫。非特异性免疫如皮肤和粘膜屏障为机体提供了第一道防线。特异性免疫如体液免疫和细胞免疫则通过B细胞和T细胞产生特异性反应,清除感染源。了解和掌握这些知识点对于学习免疫学和相关临床医学领域至关重要。