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后流外传:免疫与感染04——外周免疫器官与感染

淡斋达原 2023-12-24
今天的分享是外传的第四期,忘记之前内容的读者可以先回顾一下之前的内容,不过还是希望大家能够记得去投票(《投票03-感染情况调查》)。
本期主要内容包括:
  • 淋巴结
  • 脾脏
  • 粘膜相关淋巴组织(黏膜免疫系统)
  • 新冠感染与外周免疫器官

外周免疫器官(Peripheral immune organ),是成熟T、B淋巴细胞等免疫细胞定居的场所,也是产生免疫应答的部位。有淋巴结、脾及与黏膜有关的淋巴组织和皮下组织等。

一、淋巴结

淋巴结(Lymph node)或淋巴腺是淋巴系统和适应性免疫系统的肾形器官。大量的淋巴结通过淋巴管连接到全身各处。它们是淋巴细胞(包括B细胞和T细胞)定居的主要场所。淋巴结对于免疫系统的正常运作很重要,可以作为包括癌细胞在内的异物颗粒的过滤器,但没有解毒功能。在淋巴系统中,淋巴结是次要淋巴器官。淋巴结被包裹在纤维囊内,由外皮层和内髓质组成。淋巴结在各种疾病中发炎或肿大,范围可能从轻微的喉咙感染到危及生命的癌症。淋巴结的状况在癌症分期中非常重要,它决定了采用的治疗方法和预后。淋巴结病是指腺体增大或肿胀。当发炎或肿大时,淋巴结可能变硬或变软。淋巴结遍布全身,更集中在躯干附近和躯干内,成人约有450个淋巴结。
(一)淋巴结的结构
淋巴结呈肾形或椭圆形。每个淋巴结都被纤维囊包围,纤维囊在淋巴结内部延伸形成小梁。淋巴结的实质分为外皮质和内髓质,它们富含细胞。肺门是淋巴结凹面上的一个凹痕,是淋巴管发出和血管进出的地方。淋巴通过多个传入淋巴管进入淋巴结的凸侧,并从那里流入一系列窦。淋巴液从传入淋巴管进入淋巴结后,流入被膜下方称为被膜下窦的空间,然后流入皮质窦。]淋巴液穿过皮质后,聚集在髓窦中。所有这些鼻窦都流入传出淋巴管,从凹侧的肺门处流出淋巴结。
(二)淋巴结的功能
1.过滤淋巴液
淋巴结的最主要的功能就是可以滤过淋巴液,当机体有局部炎症感染的时候,细菌、病毒或者是癌细胞等,可以通过淋巴管侵入,会引起局部的淋巴结肿大。淋巴结如果不能阻止和消灭它,病变就可以沿着淋巴结的方向,沿着淋巴管进行扩散和转移。当淋巴液流经淋巴结的时候,可以过滤淋巴液,清除其中的异物。

2.参与淋巴细胞的再循环
淋巴遍布全身,并通过淋巴管循环。它们流入和流出淋巴结——传入血管流入节点,传出血管流出节点。当淋巴液进入淋巴结时,它会流入被膜正下方的淋巴结中称为被膜下窦的空间。囊下窦流入小梁窦,最后流入髓窦。窦腔由巨噬细胞的伪足纵横交错,其作用是捕获异物并过滤淋巴液。髓窦在肺门处汇聚,然后淋巴液通过传出淋巴管离开淋巴结,流向更中央的淋巴结或最终排入中央静脉锁骨下血管。
3.免疫应答发生的场所
B细胞会产生抗体,每种抗体都有一个可以结合的预定目标,即抗原。抗原存在整个血液中循环,如果它们发现了病原体,抗体就会与其结合并刺激免疫反应。每个B细胞都会产生不同的抗体,而这个过程是在淋巴结中驱动的。正常情况下B细胞直接从传入淋巴获取抗原,如果B细胞与其同源抗原结合,那么它将在淋巴结被激活。一些B细胞会立即发育成分泌抗体的浆细胞,并分泌IgM。其他B细胞则会将抗原内在化,并将其呈递给B细胞和T细胞区界面上的滤泡辅助T细胞。如果发现同源 FTh细胞,它将上调CD40L并促进B细胞的体细胞超突变和同种型类别转换,增加其抗原结合亲和力并改变其效应功能。
4.T细胞和B细胞的定居场所
淋巴结是成熟的T细胞和B细胞的主要定居场所,淋巴结内T细胞约占70%~75%,B细胞约占25%~30%。
二、脾脏
脾脏(Spleen)是几乎所有脊椎动物都有的器官。它的结构与大淋巴结相似,主要充当血液过滤器。本身是胚胎时期的造血器官,但当骨髓开始造血后,脾脏就演变成为了外周免疫器官。

(一)脾的结构
脾脏由红髓和白髓组成,充满了大量结缔组织被膜。
1.红髓
脾脏的红髓由结缔组织和许多充满血液的脾窦组成,呈红色。其主要功能是过滤血液中的抗原、微生物以及有缺陷或磨损的红细胞。红髓由几种不同类型的血细胞组成,包括血小板、粒细胞、红细胞和血浆。
2.白髓
白髓是脾脏区域的组织学名称,约占脾组织的 25%,白髓完全由淋巴组织组成。白髓中含有大量的T细胞和B细胞,以及少量的巨噬细胞。
(二)脾的功能
整体上脾的功能和淋巴结类似,但又有一点小区别。
1.合成生物活性物质
脾可以生产调理素、备解素和促溶素。
2.T细胞和B细胞的定居场所
脾同样是成熟的T细胞和B细胞的主要定居场所,脾内T细胞约占40%,B细胞约占60%。
3.免疫应答发生的场所
同样是免疫应答发生的场所,脾和淋巴结的区别主要在于:脾是对血阳性抗原产生免疫应答的主要场所,而淋巴结是主要对由淋巴液而来的抗原产生应答。
4.过滤作用
体内参与循环的血液大约有90%会流经脾,脾内的免疫细胞可以有效的清除当中的病原体、衰老或死亡的血细胞和其他异物。

三、粘膜相关淋巴组织

粘膜相关淋巴组织(mucosa-associated lymphoid tissue,MALT)也叫黏膜免疫系统。是一种小浓度淋巴组织的弥漫性系统,存在于身体的各个粘膜下膜部位,如胃肠道、鼻咽、甲状腺、乳房、肺、唾液腺、眼睛和皮肤。MALT由T细胞和B细胞等淋巴细胞以及浆细胞组成,约占人体淋巴组织的50%,通过粘膜免疫学研究粘膜处发生的免疫反应。

(一)MALT的组成
细分之下的MALT由以下几个部分组成:
  • GALT(肠道相关淋巴组织)

  • BALT(支气管相关淋巴组织)

  • NALT(鼻相关淋巴组织)

  • CALT(结膜相关淋巴组织)

  • LALT(喉相关淋巴组织)

  • SALT(皮肤相关淋巴组织)

  • VALT(外阴阴道相关淋巴组织)

  • TALT(睾丸相关淋巴组织)


(二)MALT的功能及其特点
1.行使黏膜局部免疫应答
MALT在肠道、呼吸道及泌尿生殖道黏膜构成了一道免疫屏障,是行使局部免疫应答的主要部位,在黏膜局部抗感染免疫防御中发挥关键作用。MALT与肠道正常菌群相互作用,对维持生理状态下的肠道自稳有重要意义。
2.产生分泌型IgA
MALT中的B细胞多为产生分泌型IgA(SIgA)的B细胞,这是因为表达IgA的B细胞可趋向定居于派尔集合淋巴结和肠黏膜固有层淋巴组织;另外,与淋巴结和脾相比,派尔集合淋巴结含有更多可产生大量IL-5的Th2细胞,而IL-5可促进B细胞分化并产生IgA。SIgA经黏膜上皮细胞分泌至肠黏膜表面,成为肠道局部黏膜免疫的主要效应分子。在肠黏膜淋巴组织中产生的部分幼浆细胞(proplasmacyte)可经血液循环进人唾液腺、呼吸道黏膜、女性生殖道黏膜和乳腺等部位,产生SIgA,发挥相似的免疫作用,使肠道免疫成为全身免疫的一部分。
四、新冠感染与外周免疫器官

在上一期我们简单提到过感染新冠病毒后,中枢免疫器官的一些变化情况,但实际上外周免疫器官也会受到相应的影响。(这里仅做初步说明,具体展开会放到之后的后流正篇中)

(一)新冠感染与淋巴结

由于淋巴结是感染的检查站,所以当淋巴结检测到病毒或细菌时,它们会开始释放出淋巴细胞来对抗感染,这会使淋巴结肿胀并感觉压痛。所以新冠病毒感染可能会导致淋巴结肿胀,尤其是颈部淋巴结肿胀。这不是新冠病毒最常见的症状之一,但即使只有轻微的新冠病毒症状,也可能会发生这种情况。一部分感染者在经历过早期的咽喉痛和上呼吸道感染症状之后,可能颈部和耳前的淋巴结就会出现相关的肿胀反应,根据感染情况的不同,身体其他部位也可能出现肿胀,可能会在几周之后消退。

另外由于淋巴结肿大也可能是癌症等更严重疾病的征兆,所以如果在经历了3周后,肿胀状况仍未好转,建议前往医院寻求医疗干预。如果在感染后后全身出现淋巴结肿胀或其他异常症状,则请立即就医。 

(二)新冠感染与脾脏

通常情况下新冠感染会引起血栓问题,在没有其他血栓的影响,脾循环中的血栓栓塞案列也在增加,尤其是在无呼吸道感染症状的轻症换这种。而2023年4月的一份研究案例则显示,新冠病毒感染对脾脏有直接的破坏性影响,除了微血管血栓形成和坏死外,还会导致淋巴滤泡磨损和结节萎缩,最终可能导致脾梗死。

(三)新冠感染与黏膜免疫系统

关于黏膜免疫系统可能读者们更关心的鼻喷疫苗的免疫效果,原理上来说个体鼻腔内的IgA抗体水平越高,感染Omicron的风险越低,鼻喷给药途径疫苗可在呼吸道黏膜诱导T细胞免疫,其作用广谱且不依赖于中和抗体。考虑到鼻咽部是新冠病毒侵入到人体的第一个部位,通过黏膜免疫产生的鼻腔抗体IgA是最丰富的黏膜抗体,对于有效中和上呼吸道病毒具有重要作用。通常在新冠病毒感染或接种疫苗后,人体的血液和鼻腔会产生高浓度抗体,对原始毒株、Delta和Omicron变异株的反应增强。所以减少鼻腔病毒载量,激活鼻黏膜,增强鼻黏膜自洁能力和免疫能力,可有效清除病毒,降低新冠病毒传播感染风险。因此加强鼻腔清洁护理,增强鼻腔黏膜免疫,对新冠病毒防治尤为重要。

以上就是本期分享的全部内容,有什么问题欢迎给我留言。

(文中所有图片均来自网络公开渠道)
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