互动科普

我们的机体拥有应对病原体的三道屏障。第一道屏障为皮肤、黏膜等，第二道屏障为体液中的杀菌物质及吞噬细胞等。这两道防线不针对某一类特定的病原体，所以叫作非特异性免疫。在多数情况下，这两道防线可以防止病原体的侵袭。但如果病原体突破了前两道防线，那第三道防线就起作用了。

第三道防线主要是由免疫器官和免疫细胞（如B淋巴细胞，简称为B细胞；T淋巴细胞，简称为T细胞）组成的，针对特异的病原体，所以叫特异性免疫。可以诱发免疫系统反应的物质叫抗原，抗体则是免疫系统产生的可以与相应抗原结合的蛋白质。抗体识别抗原并与之结合，有利于免疫系统将之清除。B细胞表面有B细胞受体（BCR），T细胞表面有T细胞受体（TCR），它们是特异性免疫最主要的抗原识别分子。那么，针对特异病原体的抗体是怎样合成的呢？

图1. B细胞的扫描电子显微镜照片  图/NIAID/NIH

图2. T细胞的扫描电子显微镜照片  图/NIAID/NIH

在脊椎动物所有的细胞膜表面，都有各种不同的蛋白质，其中包括作为分子标签的主要组织相容性复合体（MHC）。MHC如同身份标志，能被自身的细胞所识别。病毒、细菌等病原体也带有各自的身份标签，当它们侵入人体后，能被人体的细胞识别出来。免疫系统正是通过MHC来识别“自我”与“非我”的。

当被识别为异物的一种新病原体（抗原）进入体内并突破前两道防线后，少数可以与在体内循环的特异性初始B细胞接触，这种接触是B细胞活化的第一个信号；大多数病原体被体内的抗原呈递细胞（APC，包括巨噬细胞、树突状细胞、B细胞等）所摄取。APC将抗原处理后，以抗原-MHC复合物的形式呈递在细胞表面。辅助性T细胞的受体识别并结合APC表面的抗原-MHC复合物，被激活后开始分裂、分化，同时分泌传递信号的细胞因子。激活的辅助性T细胞向B细胞活化传递第二个信号。在细胞因子的诱导下，B细胞开始分裂，一些分化为浆细胞，一些分化为记忆B细胞—这种细胞及其后代专门针对这种抗原，并能存活很长时间。浆细胞则产生和分泌大量抗体，这些抗体都是与初始抗原相对应的；新产生的抗体可以在全身循环并结合病原体。抗体与病原体的结合可以抑制病原体的繁殖或对人体细胞的黏附。

人体内B细胞和T细胞克隆的总数在10¹²以上，免疫球蛋白基因的组合、连接、突变至少可以产生10¹²种独特的抗体，足以识别在自然界存在的种类繁多的抗原。所以，极少会出现机体无法应对的情况。

（本文发表于《科学世界》2016年第10期）