人體清除病毒主要靠干擾素 (Interferon, IFN) NK cell (Natural Killer cell)
干擾素主要分兩種
Type I IFN
IFN-aIFN-bIFN-a有許多subtypes成為一個家族IFN-b只有一種。IFN-a/b與抗病毒作用有關。
Type II IFN
IFN-g,主要參與Adaptive immunity

以上呼吸道感染為例流感病毒入侵後,最先遇到抗體或補體。你的上呼吸道可能有某種非專一性的抗體可抓住流感病毒;另一方面,病毒可能活化你的補體,C3被切割後產生C3bC3b可黏附在病毒外表。抗體/補體與病毒結合,兩種方式都會加強吞噬細胞吞食病毒的功能。如此,流感病毒在尚未感染細胞前就被消滅。

C5a (
以及C3a/C4a) 可使Mast cell 活化,釋出 Histamine 讓血管通透性增加,血中的抗體與補體隨滲出液進入組織因此感冒初期常以流鼻水表現。Mast cell 也會釋放TNF-a,引起輕微發燒。Anti-histamine 可治療流鼻水,Acetaminophen 可解熱。

IFN type I      
流感病毒感染呼吸道上皮細胞後,病毒的double-stranded RNA 會刺激上皮細胞產生IFN-a/bIFN-a/b 作用於上皮細胞的受體(IFNAR1 與 IFNAR2)Jak-1/Tyk2 因磷酸化而活化,接著 Stat1/Stat2 or Stat1/Stat1 被磷酸化而聚合成 Dimer ,進入細胞核作為 "轉錄因子" 製造下列 mRNA
1. PKR (protein kinase R)
PKR可將 “mRNA合成蛋白質的啟始因子 eIF-2 磷酸化,eIF-2 因而失去功能,流感病毒就無法製造它所需的蛋白質
2. OAS (oligoadenylate synthetase)
OAS 將兩個ATP 聚合成 2’, 5’ oligo-adenylic acid,它可活化細胞中的 RNase L,用以切割病毒的 RNA
3. RNA-specific adenosine deaminase (ADAR)
ADAR 可使病毒 RNA 上的 Adenosine 變成 Inosine,病毒的 RNA 因而失去複製功能。
4. Protein Mx GTPase。人類的Mx蛋白在細胞質聚合在一起可防止病毒 Nucleocapsid (RNA/protein complex) 進入細胞核。
5. Class I MHC
增加被感染之上皮細胞表現 class I MHC 分子,使得病毒的胜肽能被 MHC-I 呈現在上皮細胞膜上而被 Cytotoxic T lymphocyte (CTL) 辨識。CTL活化後可將被感染的上皮細胞毒殺,病毒因而被 CTL 所釋出的毒性物質分解。

在許多情況,病毒進入細胞後,它的複製就被IFN-a/b 抑制IFN-a/b 也可活化NK cell (Natural Killer cell)NK cell 毒殺局部感染之上皮細胞,病毒因而被 NK cell 所釋出的毒性物質分解,使得感染不致擴大。此時,CTL也可能參與毒殺局部感染之上皮細胞。

如果病毒大量複製脹破上皮細胞,Macrophage 會去吞食病毒,然後活化分泌IL-1, IL-6,TNF-a , IL-12 Cytokines
1. IL-12 (
合併 TNF-a) 可活化NK cell,繼續清除被病毒感染之細胞NK cell會因活化而分泌IFN-gIFN-g 又可促使呼吸道上皮細胞及免疫細胞分泌 IFN-a/b,繼續清除細胞內的病毒。
2. IL-1/IL-6/TNF-
a 引起高燒。組織因IL-1/TNF-a 作用,血管內皮細胞間通透性增加而腫脹充血,此時發燒與流鼻水會更嚴重,氣管也因分泌物增加而引起咳嗽。剛開始咳出的痰是組織分泌物,看起來是白色的,也許有些許淡黃。以上僅有 Innate immunity
參與,病況可能就此好轉。

嚴重感染時,更多病毒產生,更多細胞死亡,人體可能會發生下列的免疫反應:
1.
如上所述CTL可能參與毒殺被感染之細胞。
2. IFN-
a/b增加MacrophageDendritic cell 表現Class II MHC 分子,並將病毒胜肽以MHC-II呈現給Helper T cell (Th)Macrophage分泌的IL-12可促使Th 分化成Th1Th1 cell會分IFN-g IL-2
3. IFN-
g 可活化 MacrophageNK cellCTLIL-2 可促使 CTL Th1 cell 分裂Macrophage Th1 cell兩者之間的 Cytokines 彼此交互影響,只要病毒感染持續,免疫反應就會一直擴大,目的是產生足夠的 IFN-g,讓整個受感染的組織區塊,包括呼吸道的細胞與免疫細胞,一起產生足夠的 IFN-a/b,因為只有 IFN-a/b 具備清除細胞內的病毒而不造成自己的細胞被毒殺 (這是NK cell CTL 的大問題)。此時除了發燒流鼻水之外病人的痰會呈現鐵鏽色

以上病況若繼續惡化IFN-a/b 無法及時將病毒清除,任由 NK cell CTL殺自己的細胞,病毒大量繁殖破壞呼吸道的細胞,Macrophage-Th1 cell 引發的免疫反應繼續擴大Cytokines --IL-1IL-6TNF-a 越來越多,不但引起高燒,還會造成組織液大量外滲引起休克,這就是流感病毒造成死亡的原因

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