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互補系統的隱秘力量：為何它是抗擊病原體的關鍵？
在無數的微生物與病原體中，免疫系統是維護我們健康的最後防線。尤其是先天免疫系統，這個由生物體自然產生的防禦系統，無論在人類還是其他動物中，都是抵抗疾病的關鍵所在。
先天免疫系統的基本功能
先天免疫系統是脊椎動物主要的免疫策略之一，與適應性免疫系統相輔相成。這套系統的主要功能包括：
- 招募免疫細胞至感染部位，透過化學因子，包括稱為細胞激素的化學介質來達成。
- 激活補體級聯反應，幫助識別細菌，促進抗體複合物或死細胞的清除。
- 透過專門的白血球來識別及移除存在於器官、組織、血液和淋巴中的外來物質。
- 透過抗原呈遞啟動適應性免疫系統。
- 且作為對抗傳染病的物理和化學屏障。
建構免疫防線的解剖屏障
解剖屏障是指物理、化學及生物屏障。上皮表面形成了一個對大部分感染因子不透的物理屏障，這是對抗入侵生物的第一道防線。
上皮脫落有助於移除黏附在表面的細菌與感染因子，這使得微生物在皮膚上生存的環境變得不再適合。
此外，腸道和呼吸道的運動能有效清除感染因子，而黏液則能捕捉病毒和細菌。
炎症反應：免疫系統的第一道防禦
炎症是免疫系統對感染或刺激的最初反應。受損細胞釋放化學因子來刺激這一過程，旨在對抗感染並促進受損組織的癒合。
炎症的臨床徵兆包括發紅、熱、腫脹及疼痛，這些反應是由於血液循環的增加及免疫細胞的聚集。
初期炎症是由各種局部細胞如巨噬細胞、樹突細胞等主要負責，這些細胞會激活並釋放細胞激素，如TNF和IL-1等，這些細胞激素進一步引導其他免疫反應。
補體系統：形影相隨的強大助力
補體系統是一種生化級聯反應，幫助抗體清除病原體或標記它們以便其他細胞摧毀。這些補體蛋白主要在肝臟中合成，當這些蛋白协同工作時，可以：
- 招募炎症細胞。
- 標記病原體以便破壞。
- 形成孔洞以致使病原體死亡。
白血球：新生防線的守護者
白血球是免疫系統的關鍵，主要包括自然殺手細胞、嗜酸性粒細胞和巨噬細胞等。這些細胞在體內的自由移動，使它們能夠迅速反應及清除入侵者。
巨噬細胞尤為出色，能有效包裹和消化大量細菌或其他微生物，是非常高效的捕食者。
免疫系統的創新之道
先天免疫系統已經顯示出其應對各種病原體的專一性，然而，許多病原體也發展出機制來逃避它們的防禦。
例如，肺結核分枝桿菌能在細胞內存活，封裝和秘密感染宿主細胞；而金黃色葡萄球菌則能抑制吞噬細胞的反應，進而躲避免疫監視。
神經調節：與免疫系統的對話
神經系統也在調節先天免疫反應方面發揮着重要作用。研究發現，腦神經通過迷走神經調控細胞激素的釋放，這表明神經系統在免疫系統中的關聯。
跨越脊椎有背的免疫界限
除了脊椎動物外，許多非脊椎動物，如昆蟲，亦擁有類似的免疫防禦機制。他們的免疫系統能夠識別病原體並迅速反應，顯示了生命進化過程中免疫系統的多樣性和適應性。
總結
綜合來看，先天免疫系統利用多重策略進行病原防禦，從保護屏障到炎症反應，再到補體和白血球的作用，彼此交互合作，形成一個密不可分的防禦網絡。未來，隨著對這些機制理解的加深，人類將可能開發出更有效的疾病預防和治療措施。然而，在面對不斷進化的病原體時，這讓我們不得不思考，還有哪些未知的挑戰和機遇在等着我們呢？
