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病毒感染呼吸道时机体的固有免疫和适应性免疫的参与机制

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病毒感染呼吸道时机体的固有免疫和适应性免疫的参与机制
以呼吸道病毒感染为例，当病毒入侵机体时将会产生以下几个阶段的防御反应。
一、呼吸道粘膜以及细胞分泌物的机械和化学屏障
当病毒通过呼吸道入侵机体时，首先遇到由完整粘膜组成的免疫系统第一道防线，黏膜产生阻挡作用的同时还通过纤毛的不断同向摆动，清除粘膜表面的病原体。除机械性作用外，粘膜细胞分泌的多种物质亦可阻挡病毒的入侵。
二、固有免疫细胞和免疫分子的免疫应答作用
当病毒突破机体屏障结构进入体内时，固有免疫细胞和免疫分子启动免疫应答——第二道防线。
首先发挥作用的是游离在血液中小吞噬细胞中性粒细胞，感染发生初期在炎性细胞因子等的作用下，血管内皮细胞表达E-选择素，诱导吞噬细胞表达相应配体，并与血管内壁黏附，沿内皮细胞表面滚动，以致穿越血管内皮，接着在趋化因子作用下向感染灶募集和迁移，聚集在感染灶的吞噬细胞PRR与病毒PAMP识别结合启动吞噬与杀灭作用。
NK细胞通过识别受感染的靶细胞表面HLA-I类分子，激活杀伤活化受体，与HLA-I类分子表达下降的感染细胞表面相应配体结合，从而产生杀细胞效应。同时通过NKG2D和自然细胞毒性受体识别受病毒感染细胞高表达的相应配体，选择性的杀伤靶细胞。
此外，NKT细胞、B1细胞、γδT细胞、树突状细胞(DC)等也起到了相当重要的免疫应答作用。以上均为固有免疫的参与机制，为感染发生后的96小时内反应，固有免疫将贯穿整个免疫应答过程。
三、 T淋巴细胞介导的细胞免疫应答
1.T细胞识别抗原
病毒被DCs吞噬、加工、处理后，以抗原肽-MHC II类分子复合物的形式表达在细胞表面，再将抗原呈递给初始CD4+ T细胞；而吞噬细胞通过对病毒的吞噬、加工、处理后，以抗原肽-MHC II类分子复合物的形式表达在细胞表面，再将抗原呈递给效应CD4+ T细胞和记忆CD4+ T细胞识别。由此激活由T细胞介导的细胞免疫应答。
被病毒感染的细胞通过表达病毒肽-MHC I类分子分子复合物，被初始CD8+ T细胞识别。
2.T淋巴细胞活化
CD4+ T细胞表面的TCR与ACPs表面的抗原肽-MHC II类分子复合物结合后，以及CD8+ T细胞表面的TCR与靶细胞表面病毒肽-MHC I类分子分子复合物结合后引发第一信号，促进免疫突触的形成，启动信号传导途径，导致T细胞基因表达改变，表达基因编码了介导T细胞生物学效应的蛋白质。同时，T细胞将第一信号整合，直至达到一定程度，最终完全激活T细胞，产生生物学效应。APCs表面的共刺激分子与CD4+ T细胞膜表面的辅助分子特异性结合即为第二信号，与第一信号共同作用激活初始T细胞。
3. T淋巴细胞的增殖与分化
T淋巴细胞活化信号通过PLCγ活化途径和Ras-MAP激酶途径，产生磷酸化的联级反应，将活化信号转入核内，导致某些基因开始转录，T细胞在自分泌IL-2的作用下开始增殖。病毒刺激初始CD4+ T细胞和CD8+ T细胞后，使之分化为效应T细胞（主要为Th1亚群）和Tm 以及CTLs。
4. T淋巴细胞免疫效应
Th1细胞产生IFN-γ可以激活巨噬细胞的杀菌活性，从而促进被吞噬微生物在细胞内的破坏。同时还可以刺激IgG的生成，促进对病毒的吞噬作用。
被病毒感染的靶细胞被CTL的TCR识别结合，CTL的颗粒内的颗粒酶和穿孔素使靶细胞崩解凋亡。
应当注意的是，在清除体内病毒后，效应T细胞发生凋亡，T细胞免疫应答随之下降，免疫系统恢复静止状态。但Tm将继续存活较长时间，在再次免疫应答中发挥重要作用。
四、B淋巴细胞介导的体液免疫应答
病毒直接刺激B细胞，B细胞通过BCR识别特异性抗并原产生B细胞活化的第一信号，同时BCR结合抗原并将其内化、加工处理，再将病毒肽-MHC II类分子复合物提呈在B细胞表面供Th细胞识别。通过这些信号的联级反应最终活化转录因子，导致B细胞表达活化功能相关蛋白的编码基因。B细胞分化成浆细胞和记忆B细胞。随之，活化的B细胞发生抗体重链类别转换并抗体亲和力成熟，使体液免疫产生最大的作用，清除体液中的病毒。当体内病毒被清除后，效应细胞凋亡，记忆B细胞继续在体内存活。
在病毒通过呼吸道入侵机体时，固有免疫最先被激活启动，同时通过APCs的抗原呈递作用激活适应性免疫，两者协同作用抵抗病毒的入侵。
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