早期细胞作用阶段

二、早期细胞作用阶段

吞噬细胞、NK细胞、其他固有淋巴细胞的激活是固有免疫应答阶段的主体,其生物学效应也是固有免疫的主要体现。

(一)吞噬细胞的激活与效应

1.吞噬细胞对分子模式的识别 吞噬细胞的激活始于模式识别受体识别病原相关分子模式和(或)损伤相关分子模式(PAMPs/DAMPs),包括位于细胞膜上的大部分Toll样受体(TLRs)、清道夫受体及甘露糖受体等对病原体细胞表面PAMPs的识别。例如,TLR4识别G-菌的脂多糖(LPS)、TLR1/TLR2和TLR2/TLR6识别G+菌的磷壁酸、TLR5识别鞭毛。清道夫受体能识别乙酰化的低密度脂蛋白、脂多糖、磷壁酸及磷脂酰丝氨酸(凋亡细胞重要的表面标志)。甘露糖受体能结合病原体细胞壁糖蛋白和糖脂分子末端的甘露糖和岩藻糖残基,参与吞噬病原体。位于细胞质内体上的TLRs、胞质内的维甲酸诱导的基因I样受体(retinoic acid-inducible gene I-like receptors,RLRs)和NOD样受体(NLRs)等对病原体PAMPs的识别,如TLR3识别病原体的双链RNA、TLR7识别病原体的单链RNA、TLR9识别病原体的双链DNA;RLRs识别病毒RNA;NLRs能识别肽聚糖的降解物、病毒的单链RNA。

2.吞噬细胞的吞噬、杀灭机制 被激活的吞噬细胞可产生极高的吞噬活性,病原体被吞噬在吞噬细胞内形成吞噬体。当吞噬体与溶酶体融合形成吞噬溶酶体后,可通过多种机制杀伤、降解摄入的病原体。主要机制如下。①氧依赖杀伤机制:主要指经呼吸爆发过程形成的活性氧中间物(reactive oxygen intermediates,ROI),如过氧化氢、单态氧、超氧阴离子等物质和经一氧化氮合成酶催化精氨酸形成的活性氮中间物(Reactive Nitrogen intermediates,RNI),如一氧化氮、亚硝酸盐等对病原体的杀灭。②非氧依赖杀伤机制:包括溶酶体中溶菌酶对G+菌细胞壁的破坏、多种水解酶对病原体的消化降解和糖酵解产生的酸性环境对病原体的抑制、杀灭,以及防御素,乳铁蛋白介导的杀灭作用。③胞外陷阱机制:中性粒细胞尚可经胞外陷阱(neutrophil extracellular traps,NETs)抑制病原体感染。NETs主要由核质形成并释放到细胞外,其中含有去浓缩的染色质、某些颗粒(如丝氨酸蛋白酶)及胞质蛋白等。释放到胞外的NETs能与细菌结合,降解细菌的毒性物质,并通过高浓度的丝氨酸蛋白酶杀死病原体。NETs可由死亡的中性粒细胞释放,出现在细胞受到病原体刺激后的2~3小时;也可由未损伤的中性粒细胞分泌,在病原菌刺激中性粒细胞的数分钟内形成。NETs是中性粒细胞的一种有效降低机体细菌载荷并控制炎症反应的方式。

(二)NK细胞的激活与效应

1.NK细胞激活方式 “丧失自我”与“诱导自我”是目前已知的NK细胞的两种激活方式。前者是受病原体侵袭的自身细胞因不能表达作为NK细胞抑制信号的正常膜分子(通常是MHCⅠ类分子),而使NK细胞被激活;后者是受病原体侵袭的自身细胞因应激(stressed)而表达MHCⅠ类分子相关抗原A/B(MHC classⅠchain-related antigen A/B,MICA/B),可通过结合NK细胞杀伤激活受体NKG2D而激活NK细胞。(https://www.daowen.com)

2.NK细胞的作用机制 活化后的NK细胞杀伤靶细胞的效应机制主要有:穿孔素-颗粒酶途径诱导靶细胞坏死或凋亡、Fas/FasL途径诱导靶细胞凋亡、TNF-α/TNFR途径诱导靶细胞凋亡及ADCC。此外,活化的NK细胞分泌的IFN-γ、TNF-α等细胞因子亦协助了免疫细胞对病原体的清除。

(三)其他固有免疫细胞的激活与效应

1.NKT细胞 NKT细胞可被CD1分子提呈的脂质、糖脂和某些肽类抗原激活。NKT细胞发挥效应的方式主要有:①穿孔素-颗粒酶途径及Fas/FasL的细胞毒作用。②分泌细胞因子参与免疫调节。

2.γδT细胞 γδT细胞由其TCR识别的脂类抗原、某些多肽抗原或磷酸化配体激活。γδT细胞效应的方式与NK细胞、NKT细胞相似,可通过细胞毒作用及分泌细胞因子发挥效应。

3.B1细胞 B1细胞由其BCR识别的非T细胞依赖抗原(TI抗原)激活。TI抗原又分为TI-1型抗原和TI-2型抗原。TI-1型抗原(如脂多糖)可结合B细胞表面丝裂原结合蛋白并提供抗原表位与BCR结合,进而激活B1细胞。TI-2抗原(通常是微生物的多价多糖,如荚膜多糖)主要依赖多个重复表位同时与B细胞表面多个BCR结合,导致BCR发生交联,直接活化B1细胞。活化的B1细胞分泌的抗体型别转换有限、亲和力较弱,但识别谱宽泛。