Janeway Immunobiology Chapter 1 與Chapter 2 把免疫學的輪廓說了一遍,Chapter 2以後都是複雜的細節。如果能讀通Chapter 1/2,免疫學就懂了七八成,剩下那兩三成細節部分,時間久了,大家都會忘記。
Chapter 2 末尾有兩個重點:NK cell (Natural killer cell) 與 Natural antibody。
Lymphocyte 主要分為B cell 與T cell。NK cell 沒有B cell 與T cell 的特性,算是一種 Cytotoxic lymphocyte,在 Innate immunity 扮演重要的角色。
NK cell 的胞膜上有兩種 Receptor 調節毒殺細胞的作用:
1. Activating receptor:是一種Calcium-binding C-type lectin,可與上皮細胞膜上的Glycoprotein (NK activating ligand) 結合,誘導細胞死亡。
2. Inhibiting receptor:可與上皮細胞膜上的Class I MHC 分子結合,傳遞抑制NK cell 毒殺上皮細胞的訊息。例如KIR (killer inhibitory receptor) 與CD90/NKG2。
病毒感染上皮細胞後,剛開始可能病毒佔上風,控制細胞合成機器,製造它自己所需要的蛋白。大量病毒顆粒脹破細胞後,再感染另一批細胞。當病毒被人體免疫系統發現後,會利用Cytokine擴大免疫反應,最終的目的是產生 IFN-a/b作用於上皮細胞,以利清除病毒:
1. 沒被感染之上皮細胞會因 IFN-a/b 的作用,製造 Class I MHC 分子。
2. 被感染之上皮細胞會因IFN-a/b的作用,製造PKR (Protein kinase R) 與ADAR (RNA-dependent adenine deaminase)。PKR與ADAR 再因病毒的double-stranded RNA而活化,讓細胞內所有的蛋白質合成都被抑制,當然也包括 Class I MHC。
沒被感染之上皮細胞因 Class I MHC—KIR (or CD90/NKG2) 傳遞「抑制」NK cell 毒殺上皮細胞的訊息,因此不會被 NK cell 殺死。
被感染之上皮細胞因 NK cell 的Activating receptor 與上皮細胞的 Glycoprotein (NK activating ligand) 結合,又因缺少 Class I MHC-KIR 的抑制作用,結果 NK cell 的 "毒殺顆粒" 釋放出來將細胞殺死 (一種凋亡作用, apoptosis)。
病毒感染後,免疫反應擴大,一方面 NK cell 將被感染的細胞殺死,另一方面 IFN-a/b 的效應增強,"剛" 被感染的上皮細胞會因病毒 dsRNA 進入而活化 RNase L,切割dsRNA,終結病毒複製。如果NK cell 無法應付病毒入侵,Adaptive immunity 隨之啟動,並逐漸擴大免疫反應。
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Chapter 2 最後談到 g:d T cell 與 CD5 B cell
g:d T cell 位於皮膚、呼吸、消化系統的上皮細胞間隙,這種T cell 與 a:b T cell不同,它的 g:d receptor 類似非專一性之抗體,可以辨識上皮細胞被感染後因壓力而產生的蛋白質、核酸、磷脂。g:d T cell 位於體表上皮細胞間隙,角色不明,可能像軍隊裡面的衛兵,遇狀況立即鳴哨反映,讓身體警覺有病菌入侵。
CD5 B cell (亦稱B-1 cell) 從出生就開始發育,經過抗體基因的隨機重組,產生各式各樣 membrane-bound IgM (mIgM),因為沒有病菌的抗原刺激,抗體基因也沒經過 somatic mutation,所以專一性不高。CD5 B cell 的胞膜上有mIgM,可以 "微弱地" 辨識各式各樣的病菌抗原 (主要是Polysaccharide antigen),然後活化補體,抗體/補體與病菌接合都有利於吞噬細胞的吞食作用。
mIgM 經抗原刺激後,如果感染加重會因 IL-5 的作用轉成分泌型的 IgM 抗體,此時已進入 Adaptive immunity 的初期。CD5 B cell 也可能進行 Isotype switching,將 IgM 轉變成 IgG。 mIgM 與 Antigen 彼此間雖然是 low affinity, high cross-reactivity (即專一性差),但卻是人體對抗病菌最重要的防線。血液中這些 IgM/IgG 是自然的抗體 (Natural antibody)。
g:d T cell 位於體表上皮細胞間隙;CD5 B cell 位於體腔,是腹膜與肋膜內的主要 Lymphocyte。因此 Janeway 書本上有一句:
g:d T cells seem to defend the body surface, whereas B-1 cells defend the body cavity.
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