核心概念人类健康发布日期:2016年9月29日

自身免疫:为什么身体会攻击自己

作者

瑞安·r·戴维斯

托马斯·霍利斯

年轻的评论家

荷里路德中学

摘要

人体由37万亿个细胞组成，每天都有数十亿个细胞死亡。人体有一种特殊的细胞，叫做巨噬细胞，它会吞噬垂死的细胞，防止它们在体内堆积。巨噬细胞也能吞噬任何被细菌或病毒感染的细胞。这有助于你的身体尽可能保持健康。有时，巨噬细胞被给予错误的信号，它们攻击健康细胞。当这种情况发生时，你的身体会产生过敏反应或炎症，从而导致自身免疫。

巨噬细胞是管家

人体是非常复杂的。它由37万亿(37,000,000,000,000)个细胞组成。如果你把人体内的每一个细胞排成一排，这条细胞线将比地球到月球的距离还要长一点!作为正常的生物组成部分，每天大约有500亿(500,000,000,000)个人体细胞死亡。这些细胞需要被清除以保持身体健康。人体有一种特殊的细胞，叫做吞噬细胞，它吃掉或吞噬这些垂死的细胞，并扮演“管家”的角色，确保碎片被清除。一种常见的吞噬细胞是巨噬细胞它在希腊语中的意思是“大食客”。当细胞死亡时，它们会发出“吃掉我”的信号，这种化学物质被称为磷脂酰丝氨酸，从而提醒巨噬细胞吞噬垂死的细胞。然后巨噬细胞用许多不同的消化蛋白“咀嚼”垂死的细胞，就像我们胃里的消化蛋白一样。有时，这些巨噬细胞可以通过吞噬未死亡的细胞来攻击我们自己的身体。但是，这并不总是一件坏事。

巨噬细胞有助于预防疾病

我们的免疫系统通过识别外来分子来保护我们免受疾病的侵害，比如细菌或病毒上的分子，同时不对我们自己的分子做出反应。引起感染的细菌和病毒被称为病原体．当你的细胞被病原体感染时，病原体会开始复制自己的DNA或RNA(细胞指令)进行繁殖，同时也会产生大量对抗免疫系统防御机制的分子(图1) [1]。这种病原体的DNA及其产生的分子对我们的人体细胞来说是外来的，因此，它就像一个“危险”信号，表明被感染的细胞出了问题。这个危险信号导致磷脂酰丝氨酸暴露在被感染细胞的表面以吸引巨噬细胞。在巨噬细胞到达被感染的细胞并吞噬它之后，它们将病原体的碎片，即抗原，呈递给其他免疫细胞，这样免疫系统就可以产生对特定病原体的记忆。如果被感染的细胞没有被巨噬细胞吞噬，那么更多的细胞，甚至整个器官都可能被病原体感染。当被感染的细胞被巨噬细胞吞噬时，细菌或病毒就不能存活或繁殖——它们和被感染的细胞一起死亡。这样可以防止感染，保持身体健康。图2巨噬细胞吞噬了四个垂死的细胞。这张照片是由一种叫做电子显微镜的非常强大的显微镜拍摄的。

图1

一个健康的细胞被一种病毒(紫色)感染，它导致磷脂酰丝氨酸(红色)显示在细胞表面，然后招募巨噬细胞(绿色)吞噬被感染的细胞。

图2

电子显微镜图像显示巨噬细胞吞噬四个垂死细胞(巨噬细胞内部的黑色斑点)[2]。

DNA片段可以激活巨噬细胞

在我们的细胞中，DNA包含在细胞核或细胞的控制中心内。当DNA在细胞核外被发现时，这可能是细胞被细菌或病毒感染的信号。当这种情况发生时，细胞发出信号告诉免疫系统的细胞有问题。许多病毒感染细胞并复制它们的DNA，这样它们就可以将自己的DNA插入细胞的DNA中，从而使其不被免疫系统发现。但是，当病毒复制其DNA并留下许多小的DNA片段漂浮在周围时，它是非常混乱的。如果细胞感知到这些DNA片段，那么在病毒的DNA进入细胞DNA之前，细胞就会要求巨噬细胞吞噬它。然而，病毒已经进化得非常狡猾。这种病毒使用特殊的蛋白质，比如一种叫做TREX1，在细胞核外咀嚼可以吸引巨噬细胞的小块DNA [3.]。当病毒把自己的DNA弄得一团糟时，TREX1会把DNA嚼碎，这样巨噬细胞就不会攻击被感染的细胞。这使得细胞看起来健康，即使它被感染，并允许病毒继续生长。但是，如果TREX1停止工作，那么DNA片段就开始堆积，细胞就真的生病了。巨噬细胞会开始攻击这个生病的细胞，即使它没有被感染，这也会引起炎症。

免疫系统也会导致疾病

有时，在“危险”信号过去后，细胞不会移除“吃我”信号。当这种情况发生时，免疫系统仍然认为细胞被感染，并将继续攻击它们。其他时候，健康细胞会向免疫系统呈递某些“正常”抗原，即使宿主细胞内没有“危险”信号，免疫系统也会被激活。当这种情况发生时，巨噬细胞不知道没有真正的威胁，无论如何都会攻击健康细胞。这种反应会引起过敏反应或一种叫做自身免疫．自身免疫是免疫系统攻击身体的过程。自身免疫引起炎症(肿胀)和疼痛。自身免疫可以存在于整个身体，也可以局限于一个器官。有超过80种不同的疾病是由自身免疫引起的，如狼疮、风湿性关节炎和克罗恩病。自身免疫影响着数百万美国人，女性尤其容易受到影响，75%的自身免疫患者是女性。那么，我们如何治疗自身免疫呢?

自身免疫的治疗

自身免疫是一个复杂的问题，因为每一种不同的自身免疫性疾病都涉及巨噬细胞攻击身体不同部位的不同细胞。例如，在心肌炎中，免疫系统攻击心脏，而在狼疮肾炎中，肾脏受到攻击。由于自身免疫非常复杂，目前大多数自身免疫性疾病的治疗方法只治疗疾病的症状。这些治疗使病人感觉好些，但实际上并不能阻止巨噬细胞对身体的攻击。对于患有自身免疫性疾病的人来说，最常见的治疗方法是一种叫做免疫抑制剂．这些药物抑制或减缓免疫系统。虽然免疫抑制剂能让病人感觉好一点，但这些药物也增加了病人因其他细菌或病毒(如普通感冒)而病情加重的机会，因为服用这些药物后，免疫系统的工作效果不佳。另一种给自身免疫性疾病患者的药物是一种减少患者肿胀和炎症的药物。这种药物被称为消炎药。一些消炎药也被用作头痛药。消炎药可以减轻病人的疼痛，使他们感觉更舒服。

总结

人体由数万亿个细胞组成，当这些细胞生病或死亡时，它们需要被清除。巨噬细胞是一种消耗死亡或感染细胞以维持身体健康的细胞。由于病原体产生的外来分子的存在，体内的细胞可以感知到它们何时被细菌或病毒感染。被感染的细胞利用这些外来分子来召唤巨噬细胞来吞噬被感染的细胞。当被感染的细胞被消化后，病毒和细菌也会死亡，无法繁殖和感染其他细胞。有时，免疫系统得到错误的信息，它就会攻击那些没有被感染或死亡的细胞。这会引起过敏反应或自身免疫性疾病。目前的自身免疫治疗只能通过减轻疼痛或炎症或抑制免疫系统来缓解患者的症状。随着更多的研究，科学和医学领域将能够更好地理解和治疗自身免疫性疾病。