接續最近士兵罹患細菌性腦膜炎(Meningococcal meningitis, 致病菌為Neisseria meningitides)致死,版主簡述Neisseria meningitides的免疫學。新聞證實有三名士兵感染,其中一名在發病後24小時內死亡。為何這隻細菌那麼強為何另兩名士兵沒有死亡?版主之前寫過不少免疫學的觀念,Meningococcal meningitis為何會在二十幾歲的阿兵哥快速致死?每個人「抗體的成份」扮演重要的角色。 

新生兒出生六個月內,抗體來自母親,不難想像,小嬰兒要在六個月之內產生多而雜的抗體,無法產生這麼多種抗體的嬰兒,在幾十萬年前就被天擇淘汰。抗體的產生是一門大學問,新生兒出生後,骨髓上皮細胞開始分化,製造B cells,經過一連串抗體基因的重組(VDJ 重組),各式各樣Mature B cells於焉誕生。請注意,VDJ 重組階段發生在骨髓,Mature B cells 有成千上萬種,是尚未接觸抗原「天真的(Naïve)B cells,其胞膜上有IgM抗體

Fig-3-Somatic-Hypermutation-SHM-as-a-mechanism-of-B-cell-epitope-spreading-After-B  
如上圖,某種Naïve B cell 胞膜IgM接觸抗原(Antigen)之後變成Activated B cell,此種B cell會分裂成更多同一系列的B cell。但並非每一種Naïve B cell胞膜上的IgM都能與適當的抗原結合而分裂,有些會騺伏起來,等待適當的時機,遇到適當的外來抗原而活化。

nri3700-i1  
抗體基因「D region」經過Somatic hypermutation後,需要Follicular helper T cell 協助進行Affinity muturation,如此產生的抗體與抗原結合力更強,而且此種B cell不會因時間久了而消失。

新生兒邊產生Naïve B cells,邊接觸外界細菌與病毒細菌與病毒有某些共通性,Naïve B cells 接觸它們之後便開始分裂(Clonal expansion,在週邊淋巴組織),然後在抗體基因VDJ D處進行Somatic Hypermutation,這樣經由抗體基因的突變就能製造非專一性抗體來對抗細菌與病毒成千上萬的共通抗原此時部分T cell 也分化出來,經由T cell的協助,進行Affinity maturation,使抗體與抗原的結合力更強,這樣經由T cell-B cell 合作,在人體建立一套抗體的防衛系統,比方說,從口腔到肛門建立一道猶如萬里長城的免疫城牆,這樣的抗體會歷久而不衰,不像打疫苗,抗體幾個月或幾年後就會消失。

Neisseria meningitides 是致病細菌,當闖入人體口腔或鼻咽黏膜後,上述與生俱來的抗體會與之結合,如果結合力道不夠強,細菌入侵黏膜上皮後,Macrophage/Neutrophil會過來追殺細菌,釋放TNF-aCytokines,吸引更多B cells 過來參與包圍細菌的混戰。此時情況危急,B cells 會不斷製造各式各樣的抗體,猶如對細菌萬箭齊發,希望有一支箭能射中細菌,這樣Macrophage/Neutrophil就容易追上跛腳的細菌。當然,Naïve B cells也會被吸引過來接觸新抗原而活化,然後迅速進行Somatic hypermutation ,希望產生專一性較高的抗體。Macrophage/Dendritic cells 吞食細菌後會把抗原訊息傳給T cell (Helper T cell 活化後分泌IL-2 及IFN-g)至此,Macrophage/NeutrophilB cellT cell 都會動起來,只要細菌一直存在,Cytokines (TNF-a, IFN-g就會持續分泌,病人會發燒,Neutrophil的壽命受TNF-a刺激8-12小時延長一倍以上,因此,如果病人平常WBC 6000,Segment 55%,細菌入侵後,WBC就會慢慢飆升至12000以上。所以當你看到WBC 8000Segment (Neutrophil) 74%,看起來正常,但稍不留意(WBC 6000vs8000, Seg 55%vs74%, Neutrophil 3300vs5920)Neutrophil 在短時間內會往上飆升---WBC  12000,  Segment  90%如果是Neisseria meningitides感染病人用盡一切力量B cell都無法產生一株抗體射中那隻細菌,就要借助抗生素來讓細菌跛腳請注意只要細菌腳跛了Macrophage/Neutrophil就容易追上它予以吞食。如果細菌活性太強,沒跛,有許多方式可逃過Macrophage/Neutrophil吞食甚至被吞食之後仍能掙脫下面有一篇文章在講Neisseria這種細菌為何不易被免疫系統克服
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3569855/  除了抗體之外,補體(Complement)也有讓細菌跛腳的輔助功能。補體,顧名思義,乃補充抗體的功能

Neisseria meningitides如果無法被抗體射跛,一如那位發病後24小時內死亡的士兵,抗生素必須用得早,否則一旦DIC出現則回天乏術。   


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  • 訪客
  • 版主講解免疫學好像在講故事 精彩的比喻很有吸引力 希望版主可以回國醫教免疫學
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