免疫系统的运作相当复杂,其中细胞免疫的角色尤为关键。细胞免疫,即细胞介导的免疫反应,并不依赖抗体的生成,而是藉由激活吞噬细胞、特异性细胞毒性T淋巴细胞及释放多种细胞激素来对抗抗原。这不仅是防御外来病原体的首要防线,还在各种慢性疾病及肿瘤的防治中扮演重要角色。
在19世纪末,根据希波克拉底的传统医学系统,免疫系统最初被分为两个分支:液体免疫和细胞免疫。液体免疫的保护功能依赖于体液,而细胞免疫则与细胞密切相关。 CD4细胞或辅助T细胞能够对不同病原体提供保护,而未成熟的T细胞在接触到抗原呈递细胞(APCs)后,会转变为活化的效应T细胞。
抗原呈递细胞如巨噬细胞、树突细胞及某些B细胞,会在其表面载入抗原肽,并透过主要组织相容性复合体(MHC)将其展示给T细胞的受体。
在这些APCs中,树突细胞被认为是最为专业的,因为它们几乎仅专注于摄取和呈递抗原。活化的效应T细胞可分为三个主要类别:细胞毒性T细胞、TH1细胞以及TH2细胞,各自对应于不同类型的病原体并扮演不同的角色。
细胞介导的免疫不仅针对存活在吞噬细胞内的微生物,也针对那些感染了非吞噬细胞的病原体。这种免疫反应在去除病毒感染的细胞方面特别有效,但同时也对抗真菌、原生动物、癌细胞以及细胞内的细菌有重要作用。
这种免疫系统的反应个别针对各种病原体,最终导致细胞的凋亡,从而防止病原体的扩散。
在细胞免疫的发展上,所有的细胞类型均源自共同淋巴前体。这些细胞然后会分化成不同的细胞类型,以执行各自的免疫任务。 CD4+ T细胞主要分为TH1和TH2两类,而CD8+细胞毒性T细胞则分为TC1和TC2。
那么,这些细胞之间的信号传递又是如何影响整体免疫反应的呢?以TH1细胞为例,其主要分泌干扰素γ,这可以启动巨噬细胞,加强其吞噬和杀死病原体的能力。这种过程不仅能出现于健康的免疫反应中,还可能在自身免疫病或慢性发炎中引发问题。
干扰素γ与肿瘤坏死因子(TNF)合作,能有效对抗内部的病原体,如细胞内的细菌和病毒。
随着研究的进展,美国及其他地区科学家陆续发现了T细胞的各种亚型,并确认它们在免疫中的多重角色。最重要的是,目前的研究强调了抗原呈递细胞在启动和调控这些T细胞功能中的重要角色。
在临床上,这种知识可应用于提升疫苗效果或发展新疗法,尤其是对抗癌症与自体免疫疾病的治疗。在这个不断变化的医学领域中,研究者们正在探索如何利用这些细胞的相互作用来改善患者的健康。
然而,究竟我们在理解这些复杂的免疫机制过程中,还能挖掘出多少隐秘的任务与潜在的医疗机会呢?