体液免疫和细胞免疫的区别
免疫系统是一个复杂的细胞、组织和器官网络,它们协同工作以保护机体免受外来入侵者(如病毒、细菌和其他病原体)的侵害。免疫系统由两种主要类型的免疫组成:体液免疫和细胞免疫。这两种类型的免疫在防御病原体方面都起着至关重要的作用,但它们的作用机制和所涉及的免疫细胞类型不同。
什么是体液免疫?
一些引起传染病的细菌,在细胞外的体腔内生存和繁殖。许多细胞内病原体通过细胞外的体液传播。细胞外的体腔受体液免疫的保护。其保护功能存在于无细胞的体液或血清中,称为体液。
细胞外病原体被 B 细胞产生的抗体破坏。B 细胞的活化和分化为产生抗体的细胞是由抗原的存在引起的。它通常需要来自 TH1 或 TH2 类别的辅助 T 细胞的参与。
抗体通过中和或促进吞噬细胞的工作来消除病原体。将使用哪种效应机制取决于所产生的抗体的类型。
为了进入细胞,病毒和细菌会结合到位于细胞表面上的某些分子上。通过与病原体结合,抗体阻止了这一过程并保护细胞。这种类型的病原体消除称为中和。
抗体促进吞噬细胞摄取细菌。它们结合到抗原的表面并帮助吞噬细胞识别病原体。这个过程称为调理作用。通过结合到病原体的表面,抗体可以激活补体系统的蛋白质。补体系统是一组攻击细胞外病原体的血浆蛋白。它可以自发激活或通过抗体结合到病原体上激活。这些蛋白质的激活使它们能够结合到病原体的表面。因此,它们促进了吞噬细胞的工作。
什么是细胞免疫?
活细胞内的病原体不会被体液免疫识别。因此,当病原体感染细胞时,抗体无效。细胞免疫反应能够识别和破坏受感染的细胞。因此,它可以防止病毒或细菌进一步入侵。
T 细胞在胸腺中发育。从那里它们进入血液,并在外周淋巴组织和血液之间循环,直到它们找到其特定的抗原。
所谓的初始 T 细胞是尚未遇到其特定抗原的成熟循环细胞。当这种细胞遇到抗原时,它开始增殖并分化为武装效应 T 细胞。这些细胞能够有助于抗原的终止。当它们在其他(靶)细胞上遇到其抗原时,它们会迅速起作用。
当初始 T 细胞以活化抗原呈递细胞顶部的主要组织相容性复合体 (MHC) 的形式遇到其抗原时,它们会被激活并形成武装效应 T 细胞。抗原呈递细胞的例子是树突状细胞。它们是高度特化的细胞,在感染部位摄取抗原。它们迁移到局部淋巴组织,在那里将抗原呈递给循环的 T 细胞。巨噬细胞和 B 细胞可以充当抗原呈递细胞。
效应 T 细胞识别来自不同病原体的肽抗原。MHC I 类分子将细胞内病原体的肽运送到细胞表面,并将其呈递给 CD8 T 细胞。这些细胞分化为细胞毒性 T 细胞,杀死受感染的细胞。在细胞内部囊泡中增殖的病原体、毒素和来自细胞外细菌的肽抗原通过 МНC II 类分子转运到细胞表面。它们将病原体呈递给 СD4 Т 细胞,后者分化为 TH1 和 TH2。在树突状细胞和巨噬细胞内积累的病原体刺激 TH1 细胞的产生。细胞外抗原刺激 TH2 细胞的分化。
受感染的细胞被细胞毒性 T 细胞破坏,而细胞内病原体被巨噬细胞消灭。
感染结束后,T 细胞的数量会减少,但一小部分会维持数年。这就是为什么再次感染微生物会导致效应 T 细胞更深入和更快速的增殖,并导致机体清除病原体的原因。
差异:体液免疫和细胞免疫
体液免疫和细胞免疫之间的主要区别在于所涉及的免疫细胞类型和作用机制。体液免疫由 B 细胞和抗体介导,而细胞免疫由 T 细胞和其他免疫细胞介导。体液免疫对细胞外病原体最有效,而细胞免疫对细胞内病原体最有效。
体液免疫和细胞免疫之间的另一个关键区别是它们靶向的抗原类型。体液免疫靶向病原体表面的抗原,而细胞免疫靶向呈现在受感染宿主细胞表面的抗原。
下表重点介绍了体液免疫和细胞免疫之间的主要区别:
特征 |
体液免疫 |
细胞免疫 |
---|---|---|
定义 |
由细胞外体液中发现的大分子介导的免疫方面称为体液免疫。 |
识别和破坏受感染细胞的免疫方面称为细胞免疫。 |
病原体 |
体液免疫保护机体免受细胞外病原体的侵害。 |
细胞免疫保护机体免受细胞内病原体的侵害。 |
主要细胞 |
参与体液免疫的主要细胞是 B 细胞。这些细胞在骨髓中产生和成熟。 |
参与细胞免疫的主要细胞是 T 细胞。这些细胞在骨髓中产生并在胸腺中完成发育。 |
结论
总之,体液免疫和细胞免疫是两种互补类型的免疫反应,它们协同工作以保护机体免受各种病原体的侵害。体液免疫由 B 细胞和抗体介导,对细胞外病原体最有效,而细胞免疫由 T 细胞和其他免疫细胞介导,对细胞内病原体最有效。
通过了解这两种免疫类型之间的差异,研究人员可以制定更有效的策略来预防和治疗传染病。