科學人 發行日期:2013/08 刊號:138
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分秒不鬆懈的人體免疫防禦系統

撰文/呂怡貞 審稿/徐世達(馬偕紀念醫院小兒過敏免疫科主任、台灣兒童過敏氣喘免疫及風濕病醫學會理事長

EL分秒不鬆懈的人體免疫防禦系統

 外在環境充斥眾多病原,人體時時刻刻暴露其中,與外來病原對抗、捍衛個體健康,是一場永無止境的長期戰役,人體的免疫防禦系統總是處於備戰狀態,從不鬆懈。


2011年的諾貝爾生理醫學獎由三位免疫學家共同獲得:美國洛克斐勒大學教授史坦曼(Ralph M. Steinman)、斯克里普斯研究院教授比特勒(Bruce Beutler)和法國國家科學研究院研究員霍夫曼(Jules A. Hoffmann)。

  三位科學家在先天免疫系統上有突破性的發現,史坦曼發現樹突細胞(dendritic cell)為啟動人體免疫系統的關鍵,解開先天性免疫與適應性免疫連結之謎;比特勒與霍夫曼從基因研究發現,在果蠅與哺乳類免疫細胞表面的特殊受體鐸受體(toll receptor)與類鐸受體(toll-like receptor, TLR)對於偵測與辨識外來病原體、啟動非特異性免疫防禦扮演十分重要的角色。這些研究結果有助於多種疾病疫苗的研發,如過敏、感染乃至癌症等,讓未來的疾病治療與預防醫學展露曙光。遺憾的是,史坦曼於公佈前因胰臟癌過世,留下偉大的醫學貢獻。

內外兼修的人體免疫系統

  人體內的免疫系統可分為對內的監視與平衡穩定功能,以及對外的防禦功能。對內包括辨識健康正常的自體細胞與不正常或發生突變的細胞,辨識後移除自體內老化、受損、變形、死亡、癌化等老廢細胞;對外則可抵抗外來病原體侵犯。
免疫系統受損時,會產生四大免疫偏差:對內如果監視與平衡穩定功能低下,無法去除癌細胞,個體會罹患癌症;監視與平衡穩定功能亢進的話,則會因認識不清而誤清除自體正常細胞,使個體產生自體免疫疾病;對外如果防禦能力低下,清除外來侵害的能力不健全(即稱免疫不全),個體容易受到病原體感染;若個體對生活中常見且無害的外來物產生與一般人不同的過度敏感反應,即防禦功能過度亢進,則為過敏,而引發過敏的外來物稱為過敏原。

站在最前線的先天性免疫

  外在環境充斥著各種病原,我們常說的「抵抗力」,就是個體抵抗外來病原體侵犯的能力。「屏障系統」為第一道防線,包括,皮膚表皮角質化、呼吸道、胃腸道與生殖泌尿道的黏液與黏膜阻擋、氣管黏膜的纖毛運動、胃腺分泌胃酸與蛋白酶、消化道的正常菌叢生長等。免疫系統的「非特異性免疫」則為第二道防線,此兩道防線與生俱來,會對所有入侵者發揮作用,稱為「先天性免疫」。

  非特異性免疫是指免疫系統會對所有外來病原體和自體老廢細胞均加以吞噬、消化、破壞和殺死,並非針對某一特定抗原才會發生,因此無需事先記憶、也無法藉由事先記憶來增強免疫力。非特異性免疫除了抵禦病原侵入,也可以阻止感染蔓延,分為細胞作用及非細胞作用。

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EL分秒不鬆懈的人體免疫防禦系統

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