上皮細胞(Epithelial cells)彼此緊密相連(tight junction)包覆皮膚及呼吸與消化系統之管腔是阻擋微生物入侵最重要防線,也是 Innate immunity 的基礎

微生物從外界進入人體經由下列幾個途徑
1.
皮膚

上圖: 注意角質層下方緊密相連的鱗狀上皮細胞

皮膚外乾燥的角質層可阻隔病菌。

皮膚可分泌特殊抗菌脂肪酸Palmitoleic acid 抗菌胜肽
b-defensinb-defensin帶正電,可與細菌外膜帶負電的LPS (lipopolysaccharide) 結合b-defensin會在細菌外膜打洞造成細菌死亡。

2.
呼吸道
分泌黏液阻擋病菌。
上皮細胞有纖毛可驅除病菌,也可分泌抗菌胜肽
b-defensin
上皮細胞分泌 Surfactant proteins A & D 可與病菌結合,以利吞噬細胞的吞食作用。

3.
消化道
胃可分泌胃酸及蛋白酶(Pepsin)
小腸可分泌抗菌胜肽
a-defensincryptidin (cryptidin defensin 的功能相似)
腸道不斷蠕動也能驅除病菌。腸道共生細菌之間彼此也會達成平衡

細菌想入侵組織必須通過層層障礙,抗菌胜肽 (defensin family) 會減弱細菌的活力細菌一旦穿越上皮細胞進入組織會被Macrophage吞食,補體(complement)也會活化並在細菌外膜打洞此時細菌可能被消滅,如果沒被消滅,會引發下列反應:
1.
補體持續活化。
2. Macrophage
吞食細菌後活化產生Cytokines
3. NK cell
活化並協助吞食細菌
4. Dendritic cell
吞食細菌後活化,並移動至局部淋巴結如果感染持續擴大,會在淋巴結誘導Adaptive immunity

血液流進組織,細菌也會被血液中的Neutrophil吞食。


Macrophage
Neutrophil 的細胞膜外有多種受體可與細菌外的醣基接合以利吞食,並將胞膜轉化為Phagosome,與細胞質中的Lysosome 結合後形成Phagolysosome。細菌在Phagolysosome 內被毒性物質殺死,諸如Hydrogen peroxide (H2O2)Superoxide anion (O2-)Nitric oxide (NO),這些物質主要由NADPH oxidase 產生。

上圖: Lysosome 毒殺細菌的物質

Neutrophil
壽命很短,殺死細菌後自己也死亡,並在組織中形成化膿的成份。
Macrophage
壽命較長,殺死細菌後可將抗原表現在細胞膜上,讓T cell 辨識外來抗原而活化。

致病菌與非致病菌很難區分致病菌常能逃過Macrophage 之吞食Mycoplasma (黴漿菌)可抑制phagosome lysosome 接合,因而能在Macrophage 內繁殖。例如非致病的共生菌也可能致病,肝膿瘍常發生在糖尿病人,腸道Klebsiella Pneumonia E. coli 是常見的肝膿瘍致病來源。與鼻咽共生的肺炎鏈球菌 (Streptococcus pneumoniae) 有時在老人及小孩、甚至在年輕人引起肺炎。

細菌若逃過Macrophage吞食組織感染後發炎的表徵是痛,機轉如下:
1.
局部組織血液流速降低
2.
血管內皮細胞產生Adhesion molecules 黏附來自血液的白血球至感染部位Neutrophil 先到達感染部位,接著Monocyte到達,並在感染部位分化為Macrophage (更多Macrophage到達)
3. 血管內皮細胞間的tight junction打開,血管通透性增加,以利血液中的抗菌物質滲進組織中。最終的結果是水腫。

造成痛、紅、熱、腫的分子如下
1. Macrophage 分泌
TNF-a 能活化血管內皮細胞產生Adhesion molecules 吸引白血球
2. Macrophage
產生Prostaglandinleukotrieneplatelate-activating factor等增加血管通透性 (內皮細胞間的Tight junction打開)
3.
補體活化後,其中之一的C5a增加血管通透性、促進血管內皮細胞產生Adhesion molecules、並吸引白血球至感染處其中Mast cell 跑過來活化後釋出TNF-a Histamine 讓發炎反應持續進行。

感染部位若是皮膚Kinin system 會被活化,Kallikrein經過一系列酵素切割後產生Bradykinin (vasoactive peptide) ,增加血管通透性,Bradykinin本身會刺激疼痛,加上白血球與補體的作用 (如上述),引起局部紅、熱、腫

arrow
arrow
    全站熱搜

    wleemc 發表在 痞客邦 留言(2) 人氣()