其他免疫分子介导的固有免疫应答
炎症是针对感染等各种刺激物和组织损伤的一种生理性应答。有三个重要作用:一是把效应分子和效应细胞运送到感染部位,增强防御第一线免疫细胞对入侵病原体的杀伤;二是提供一个生理屏障,防止感染扩散;三是加快损伤组织的修复。炎症性细胞因子、急性期反应蛋白、抗微生物肽及其他抗病原体物质均参与了炎症的发生发展。
(一)炎症性细胞因子
炎症性细胞因子,也称为前炎症因子。主要由固有免疫细胞分泌的促进炎症发生的一类细胞因子组成,包括TNF-α、IL-1β、IL-6、TGF-β、IL-8等。其中出现最早、最重要的炎性介质为TNF-α,具有激活中性粒细胞和淋巴细胞,使血管内皮细胞通透性增加,调节其他组织代谢活性并促使其他细胞因子合成和释放的作用。IL-6则可诱导B细胞分化和产生抗体,并诱导T细胞活化、增殖、分化,参与机体的免疫应答,是炎性反应的促发剂。IL-8是炎症细胞的主要趋化性细胞因子,可趋化中性粒细胞、T淋巴细胞和嗜酸性粒细胞,并可促进中性粒细胞脱颗粒,释放弹性蛋白酶。
固有免疫应答促使早期炎症性细胞因子的产生,可诱导肝脏产生急性期蛋白,为应答局部募集炎症细胞,促进抗病毒物质(如干扰素等)的形成,并为激活参与适应性免疫应答的T、B淋巴细胞的活化做好准备。
(二)急性期反应蛋白
受炎症性细胞因子诱导,在血清中浓度可迅速成百倍升高的活性蛋白称为急性期反应蛋白(APP)。除直接或间接形成抗病原体作用外,急性期反应蛋白主要参与炎症反应的发生与调节过程。表2-6归纳了各类APP的免疫生物学作用。
表2-6 主要急性期反应蛋白及其免疫生物学作用

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(三)抗微生物肽(AMP)
AMP是生物体内经诱导产生的一种具有抗菌活性的小分子多肽,多数是从昆虫体内分离获得,通常小于60个氨基酸残基(绝大多数是L型氨基酸),大多数带正电荷,具有两亲性,多数情况下是和靶细胞膜作用。这些抗微生物肽在病原微生物入侵时发挥着重要作用,是固有免疫的重要组成部分。抗微生物肽通常表现出机体对外来病原体的快速反应机制,常常是在几分钟之内作出响应,具有广谱的抗击靶细胞或微生物的作用,包括革兰阳性菌、革兰阴性菌、真菌、寄生虫、有包膜病毒和肿瘤细胞等。而且,它们的抗菌活性可以得到机体中不同阳离子肽的协同和增强。
抗微生物肽通常利用表面电荷的差异嵌入靶细胞膜,并使之去极化,或改变膜的通透性与细胞的渗透压,进而导致病原体的自溶。人体内存在的抗微生物肽,有近年发现的人防御素(human defensin)、人抗菌肽(cathelicidin)等。
(四)其他抗病原体物质
溶菌酶(lysozyme)又称胞壁质酶或N-乙酰胞壁质聚糖水解酶,是一种低分子量不耐热的蛋白质,广泛存在于人体的眼泪、唾液、鼻黏液、乳汁等体液和分泌液以及吞噬细胞溶酶体中。溶菌酶能裂解细菌细胞壁的组成成分肽聚糖中N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸之间的β-1,4糖苷键,从而破坏肽聚糖,使细胞壁不溶性黏多糖分解成可溶性糖肽,导致细胞壁破裂、内容物逸出而使细菌溶解,故革兰阳性菌对溶菌酶杀菌作用敏感。此外,溶菌酶还可与带负电荷的病毒蛋白直接结合,与DNA、RNA、脱辅基蛋白形成复盐,使病毒失活。因此,溶菌酶具有抗菌、消炎、抗病毒等作用。
乙型溶素(β-lysin)是在血浆凝固时由血小板释放的一种赖氨酸衍生物,乙型溶素可作用于革兰阳性菌(链球菌除外)的细胞膜,产生非酶性破坏作用,但对革兰阴性菌无效。
组织杀菌素(cathelicidin)是通过两性结构域发挥杀菌作用的抗菌肽,由中性粒细胞、巨噬细胞、表皮角质形成细胞、肺部和小肠上皮细胞产生。中性粒细胞中有一种次级颗粒,储有无活性的组织杀菌素分子。次级颗粒一旦与中性粒细胞的吞噬体相遇,可通过融合而使其中的组织杀菌素进入吞噬体,在弹性蛋白酶作用下,经酶解而释放出有活性的两性结构域,采用与防御素相似的机制杀伤吞噬体中的细菌。
凝集杀菌素(lecticidin)和RegⅢ家族蛋白,属于C型凝集素的一类抗菌肽,其两性分子带有碳水化合物识别结构域(CRD)。此类抗菌肽主要作用于肽聚糖,优先杀伤革兰阳性菌。其中最重要的是RegⅢ家族分子,在小肠肠腔中发挥抗菌作用。小鼠中,该家族的RegⅢγ也是由肠腺嗜酸细胞分泌的。人体中RegⅢα又称胰腺炎相关蛋白(PAP),可直接在靶目标即细菌胞壁上“打洞”,形成一个个六聚体小孔而杀伤细菌。