防禦系統(II)-專一性免疫力


緒 論
脊椎動物以上的動物具有一種高度發展的複雜防禦機制-免疫反應(immune response),因特定外來物(如:細菌或病毒等)的侵入而引發專一性的防禦細胞或分子進行抵抗作用。誘發免疫反應的外來物質,稱之抗原(antigen);刺激後產生的專一性蛋白質分子稱為抗體(antibody),專一性的細胞稱為活化性T細胞(activated T cells)。

免疫系統具有三大特性,分別為
1. 專一性(specificity):對每一種新的侵入者都會產生一種專一性的防禦力
2. 記憶性(memory):一但宿主產生了專一性免疫力,會有一群具有記憶性的細胞存留在體內,能在宿主再次受到相同侵入者感染時,會產生更快速更強的抵抗力。
3. 耐受性(tolerance):由於體細胞表面的大分子具有潛在的抗原性,此現象能保護宿主免於自身免疫系統不正常攻擊的發生。所以免疫系統具有分辨「自我」或「非我」的能力。


體液性免疫力(Humoral Immunity)
由抗體引起的免疫力,稱為體液性免疫力;抗體又稱為免疫球蛋白(immunoglobulin, Ig),是由B細胞受抗原刺激而產生。當B細胞發現外來入侵者,並接收到「協助性T細胞」發出的信號時,即被激活且大量增殖;其中大部分的B細胞會快速分化成為漿細胞(plasma cell),具有製造並釋出抗體來擊退入侵者的功能;其他的B細胞會分化成為記憶性B細胞,能夠記住特定的入侵者,當宿主再次受到感染時,記憶性B細胞能迅速繁殖並分化成漿細胞,產生更多的抗體,利於防禦力之提高。

在哺乳類動物,抗體的種類可以分成下列五類:
IgM(五聚體):宿主遇到外來侵入者時最先出現的抗體,可附著在侵入者上並向吞噬細胞發出信號來消滅之。此外,IgM的效力短暫且無法通過胎盤。
IgG:多數個體中,約80%的免疫球蛋白是屬於IgG,為主要的循環性抗體,對宿主可提共長期的保護與終生免疫。IgG也是唯一能通過胎盤並提供胎兒免疫力的抗體。
IgA:存在於和外界接觸的器官與系統的所有液體,包括唾液、眼淚、乳汁與初乳、腸胃分泌亦即呼吸道及生殖泌尿道的黏液分泌物等,故IgA為主要的分泌型抗體。
IgE:在血清中的含量極少,但在人體內的角色非常重要,因為速發型的過敏反應即是由IgE為媒介所產生的,並與寄生蟲感染時的防禦力有關。
IgD:目前對其之免疫反應功能上不詳,僅知其可能與B細胞的成熟有關。

 


細胞性免疫力(Cellular Immunity)
由活化性T細胞引起的免疫反應,稱為細胞性免疫力或細胞參與的免疫力(cell-mediated immunity)。目前已知T細胞依扮演不同功能的角色,大致可分類為:
1. T-協助者(T-helper, TH)細胞:能刺激B細胞產生大量的免疫球蛋白或TC細胞的毒殺作用(見第3項);若無TH細胞的相互作用,抗體的產量很低且主要為IgM,多數時候抗體的產量近乎為零。
2. T-抑制者(T-suppressor, TS)細胞:具有調節功能,以便在抗原一但被除去後,抑制免疫反應過度的表現;此外,亦能控制自體免疫的發生。
3. T-毒殺性細胞(T-cytotoxic cells, TC cells):會分泌毒性物質,殺死被外來病原體感染後的細胞、外來的細胞(即引起器官移植時的排斥現象)或癌細胞等
4. T-遲發型過敏性細胞(T-delayed-typed hypersensitivity, TDTH)
T細胞的活化 與所有血球細胞一樣,T細胞也是由幹細胞分化而來,送往胸腺,經再「教育」後,成為具有防禦功能且不會攻擊「自我」的成熟T細胞。在受教育期間,T細胞根據每一個人體上特有的一稱為主要組織相容性複體 (簡稱MHC)的分子,經篩選後才能成為不會攻擊「自我」的細胞(見第六單元)。MHC有兩類,一為第一類MHC (MHCI)分子,存在於身體各類的細胞,能夠辨識此類分子並與其結合的T細胞,將會發育成為TC 及TS細胞;另一群分子為第二類MHC (MHCII)分子,僅存在於免疫系統的細胞,能夠辨識此類分子並與其結合的T細胞,將會發育成為TH 及TDTH細胞。那些既不能辨識亦不能結合於MHC分子的細胞會被判以「死刑」。此外,MHC分子在免疫反應過程中的另一個重要角色是可以作為「運輸分子」。

不論是TH 或TC細胞都不能辨識原始型態抗原,只能辨識已被細胞(巨噬細胞或被病原體感染的細胞)處理加工過的抗原。對TH細胞而言,感染之初,巨噬細胞先將外來病原體吞噬、消化並分解後,將病原體的碎片(P2)與MHCII的分子結合成為P2-MHCII後,一起表現在它的細胞表面,能夠辨識此巨噬細胞表面P2-MHCII的TH細胞就可經由細胞表面受體與其作用後而被激活,成為活化性TH細胞。至於TC細胞,由於被病原體感染的細胞能夠將侵入細胞內的病原體產物(P1)與細胞內的MHCI分子結合,此P1- MHCI也會在細胞表面表現出來,供TC細胞辨識;能夠辨識的TC細胞就可被激活成為毒殺性T細胞(簡稱CTL),此時期的Tc細胞能夠將被病原體感染的細胞予以毒殺。

<相關報導>
主旨:有15個方法,可以使負責捍衛人體的免疫系統,發揮最佳的功能。根據美國《預防》雜誌的報導,研究顯示有15個方法,可以使負責捍衛人體的免疫系統,發揮最佳的功能。

1. 好好睡一覺
睡眠不良和免疫系統功能降低有關。體內的T細胞,負責對付病毒和腫瘤,數目會減少,生病機率隨之增加。不過一定要睡8小時才夠嗎?這倒未必,只要早上醒來覺得精神舒暢就可以。

2. 每天運動30分鐘
美國阿帕拉契州立大學有三項研究指出,每天運動30到45分鐘,每週5天,持續運動12週後,免疫細胞數目會增加,抵抗力也相對增加。運動只要心跳加速即可,晚餐後散步就很適合。太過激烈或時間超過1小時,身體反而會製造一些荷爾蒙,抑制免疫系統的活動。

3. 按摩
按摩使身體放鬆,減少壓力荷爾蒙,例如腎上腺皮質素,對免疫系統造成傷害。邁阿密大學研究發現,每天接受45分鐘的按摩,1個月後免疫細胞數目增加,免疫功能有明 顯改善。

4. 吃些人參
人參含有人參甘,可以強化免疫功能,美國普渡大學藥學系教授指出。不過專家建議每天服用兩粒100毫克,含有4%人參甘的膠囊,而不是直接吃人參片。

5. 維他命C,每天200毫克
每天攝取200到500毫克的維他命C,有助於身體發揮抵抗力。紐約州立大學教授指出,身體抵抗外來侵害的武器,包括干擾素及各類免疫細胞,數量和活力都和維他命C有關。

6. 維他命E,每天200國際單位每天只要吃200國際單位的維他命E,就可以加強對抗傳染病原的能力。美國塔夫茨大學老化研究顯示,超過65歲的人,服用維他命E八個月後,免疫反應明顯改善,回復到相當於40歲上下的狀況。

7. 每天喝酒不要超過一杯
酒精會抑制製造抗體的B細胞,增加細菌感染的機會,因此專家建議,即使喝葡萄酒可能降低膽固醇,每天還是不要超過1杯。

8. 抗生素不要濫用
感冒是病毒引起的,服用抗生素不但無效,根據《過敏、氣喘與免疫學期刊》報導甚至會減少有些病人體內的cytokines(負責協調免疫系統的荷爾蒙)。除非確定遭到細菌感染(通常痰或鼻涕會變黃或綠),不要服用抗生素。

9. 關係親密
朋友多的人,不但不容易感冒,免疫功能也比內向的人好20%。美國匹茲堡大學研究人員認為,良好的社交關係,有助於對抗壓力,減少壓力荷爾蒙,影響免疫細胞功能。但是與太多人往來,也可能變成一種壓力。不要勉強自己,三五知心好友比一堆泛泛之交來的重要。

10. 開懷大笑
笑可以減少壓力荷爾蒙。另外美國洛馬林達大學研究,指出笑使干擾素明顯增加,刺激免疫功能,免疫細胞因此變得更活躍。如果自認缺乏幽默感,可以多看喜劇片、好笑的漫畫, 緊張時想想其中的情節,學習樂觀的面對眼前的狀況。

11. 每天花5分鐘做白日夢
每天5分鐘,一邊深呼吸,一邊做做白日夢,讓愉快的畫面從腦中飄過,可以增加免疫細胞的數目,甚至加強細胞的活動。美國德州大學的教授指出,從事這類活動的人,因為壓力減少,所以免疫系統的損耗也降低。

12. 相信自己
樂觀的態度讓免疫系統維持最佳戰況,在面對壓力大的情形時特別重要。美國加州大學對法律系學生的研究,發現樂觀的學生,體內擴大免疫反應的T細胞,比悲觀的學生多,負責消滅病毒的T細胞也較活潑。

13. 每天花20分鐘寫日記
寫出心靈的不快,可以讓體內對付細菌、病毒的抗體更有力。根據美國德州大學的研究,每天花20分鐘,每週寫3到5次的人,看醫生的次數比沒寫的人少一半。紐約州立大學的研究人員也指出,寫作可以讓人看清問題,壓力隨之減輕,身體就不會製造壓力荷爾蒙。

14. 信仰
信仰讓身體更健康。根據杜克大學醫學中心的研究,每週至少參加1次宗教聚會的人免疫系統蛋白質interleukin-6,比不參加的人少,可以減少罹患癌症和心臟病的機率。哈佛大學醫學院教授指出,教友比較健康,可能因為社交活動及禱告,都可以讓身體放鬆,壓力減輕。

15. 參加藝文活動
音樂可以增加對抗感染及癌症的抗體,克利夫蘭大學醫院的研究人員指出。不管喜歡哪一種音樂,聆聽時都能刺激健康的生理反應。瑞典的研究也顯示,經常參加藝文活動的人(如音樂會、博物館展覽、球賽),比起待在家裡的同儕,壽命通常較長這些維持健康的方法,輕鬆愉快又不需要花大錢,新的一年,和家人朋友一起行動吧!

審稿專家:台大醫學院微生物暨免疫學研究所教授莊哲彥)

攝取核酸食品強化免疫 (中時2002/10/25)
  ☉孫安迪(台大主治醫師、台大微生物免疫學博士) 1868年米歇爾(F.Miescher)在外科繃帶上膿細胞的核中發現了核素(nuclein),1889年奧爾特曼(Altmann)因其為酸性物質,首先以核酸(nucleic acid)命名核素。現知,核酸不但是一切生物細胞的基本成分,還對生物體的生長、發育、繁殖、遺傳及變異等重大生命現象發揮主宰作用,沒有核酸就沒有生命。
  核酸可根據其分子中核糖結構的不同,分為去氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)兩大類,是與蛋白質、脂肪、糖類一樣存在於體內的生物大分子物質。構成核酸的三大元件,即含氮鹼基、核糖和磷酸。一個鹼基加上一個核糖,就成為核 (nucleoside),再加上一個磷酸就構成核 酸(nucleotide)。核 酸是構成核酸的基本結構單位。
  條件必需營養素
  由於核酸在體內合成,因此廿世紀70年代前不認為是必需營養素。其後,人們發現,當體內核酸的量不能滿足正常生理需求時,或內源性核酸合成能力下降時,核酸就成為必需的營養物質。因此,目前被稱為「條件必需營養素」。
  從核酸對機體各系統的影響來看,免疫系統是最敏感,也是最直接受影響的系統。
  維持免疫功能生長與代謝
  V.Buren等1985年就證實無核 酸飲食或低核酸飲食飼養的實驗動物,其細胞免疫功能低下。對胎鼠和斷乳鼠的研究顯示,無核酸飲食導致T淋巴細胞發育障礙、功能低下,而沒有細胞免疫反應的發生,同時影響T細胞依賴的體液免疫的產生;補充核酸營養後,可恢復免疫系統的發育和免疫功能。可以明確的說,核酸是維持機體正常免疫功能和免疫系統生長代謝的必需營養素。
  Tzu-Hsiu Chen等報告,老齡及輕齡但有記憶缺陷的大鼠,補充核 和核 酸混合物,有顯著改善記憶的作用。推測記憶功能的降低及缺陷,可能與飲食核酸不足有關。
  可延緩衰老
  飲食核酸作為使遺傳物質活潑代謝的原料,具有極強的抗生物氧化、消除體內自由基,和全面增強免疫功能及性激素分泌的作用,因此在延緩衰老方面,有顯著優勢。
  如果飲食中核酸含量嚴重不足,20歲後,機體表現出最明顯的變化,就是皮膚肌肉的老化。核酸合成緩慢時,表皮代謝遲緩,便會引起角蛋白合成不足、皮脂減少和色素異常,而出現皮膚皺紋、乾枯無華和色斑。
  動物內臟、海鮮類、豆類中核酸含量較高。如不願吃內臟,可多吃海鮮類中的鯡類、蚌類、鯖類、鮭鱒類、沙丁魚、墨魚等,或是豆類中的菜豆、豌豆、扁豆、豇豆等,以增加核酸營養。

免疫系統如何辨識外來的敵人?
免疫系統能夠辨識某些外來生物,是因為這些外來生物體或組成細胞的表面具有一些宿主本身的細胞沒有的物質,例如蛋白質或醣分子等;而宿主的B細胞及T細胞表面的偵測器卻專門能將其辨識出來並與其作用(見第六單元),導致B細胞會釋放出抗體並捕捉之;T細胞則專門識別會侵襲宿主身體細胞內部的病原體,如病毒等。此外,補體中的C3能附著於任何細胞的表面,包括病原體及宿主正常細胞,進而吸引吞噬細胞來將細胞摧毀。