非免疫学家的 COVID-19 免疫学入门，主讲人：Akiko Iwasaki 博士（英语）

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大家好。我是 Akiko Iwasaki 教授，一名免疫学家。我经常听到这样的问题：“抗体和免疫力有什么区别？”在 BioRender 的帮助下，我整理了“免疫学基础”，这是一份专为非免疫学专业人士准备的教程。 

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免疫系统保护宿主生物免受病毒、细菌、真菌和寄生虫等入侵病原体的侵害。为此，免疫系统采用了两层防御机制：先天免疫和适应性免疫。先天免疫在感染后的几分钟内就会发挥作用，以清除病原体。这是一种非特异性的短期解决方案。与此同时，先天免疫细胞会诱导适应性免疫系统的激活。这一过程需要一到两周的时间才能启动，但一旦建立，适应性免疫就能为宿主提供长期的、针对特定病原体的防御。

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让我们深入探讨一下。先天免疫始于对微生物病原体的检测，通过传感器识别异常分子或活动，这被称为模式识别。一旦这些传感器检测到微生物模式，它们就会通过分泌细胞因子和干扰素发出紧急警报。细胞因子和干扰素会与周围各种细胞上的受体结合，帮助建立防线以抵御进一步入侵。它们还会诱导受感染细胞死亡，从而阻止病毒的进一步传播。

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最后，干扰素和细胞因子还会诱导产生另一组信号，标记白细胞并将其招募到感染部位，以封锁并攻击入侵者。

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然而，当细胞因子被触发而失去控制时，它们可能会损害对细胞因子做出反应的细胞，并导致器官功能衰竭。这就是所谓的细胞因子风暴，它是包括 COVID-19 在内的严重疾病的介导因素。在 SARS-CoV-2 感染期间，病毒会感染肺上皮细胞并在其中复制。巨噬细胞通过模式识别受体检测到病毒，从而触发干扰素和细胞因子的分泌。然而，这种病毒似乎对干扰素的抗病毒作用具有免疫力。相反，细胞因子会招募更多的白细胞涌入组织，形成细胞因子风暴，其中许多细胞会参与分泌大量不同的细胞因子。

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其中一些细胞因子包括诱导纤维蛋白沉积的因子，以及破坏血管导致液体渗漏到肺泡中的因子，从而引起呼吸衰竭。病毒会阻断细胞因子和干扰素的分泌与功能，以便通过逃避宿主的先天防御系统进行复制和传播。当这种情况发生时，身体会启动免疫系统的第二层防御：适应性免疫反应。T 淋巴细胞和 B 淋巴细胞是适应性免疫系统的关键参与者，它们需要经过树突状细胞的“教育”。树突状细胞是一种专门的白细胞，负责在组织中巡查潜在的病原体。

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一旦树突状细胞通过其模式识别受体检测到病原体，它们不仅会分泌细胞因子，还会发出信号迁移到邻近的淋巴结。驻留在淋巴结中未经“教育”的初始 T 细胞和 B 细胞会与树突状细胞进行相互作用。

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如果它们的受体恰好与树突状细胞呈递的抗原相匹配，它们就会被激活、增殖并成为所谓的效应淋巴细胞。这些效应淋巴细胞会迁移回感染部位，通过分泌特异性抗体直接杀死受感染细胞并阻止病毒进一步传播。这些专门的白细胞（T 细胞和 B 细胞）是由抗原呈递细胞召集并投入战斗的。

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一旦到达目标组织，被训练成“杀手战士”的 T 细胞会检测受感染细胞表面的特定病毒片段并将其摧毁，从而消除病毒工厂的源头。B 细胞分泌的抗体与病毒表面结合，阻断其进入宿主细胞。这些被称为中和抗体。B 细胞还会分泌非中和抗体，招募其他白细胞（如自然杀伤细胞）来杀死病毒感染的细胞。

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自然杀伤细胞是专业的杀伤细胞，但需要抗体的引导才能将武器对准受感染的细胞。适应性免疫系统最酷的地方在于，T 细胞和 B 细胞都会转化为记忆细胞，并提供长期的免疫防御。

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记忆 T 细胞和 B 细胞可以存活多年，并且在第二次接触相同病原体时，能够比未经训练的淋巴细胞更好地进行防御。因此，当你第二次遇到同一种病毒时，你的记忆 B 细胞会迅速受到刺激，产生更高水平和更高质量的抗体。同样，记忆 T 细胞也能提供快速而强大的保护，特别是如果它们位于病毒入侵部位的话。一些 B 细胞会转化为浆细胞，多年来持续分泌大量抗体。

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如果您在儿童时期接种过疫苗，那么几十年后您体内很可能仍存有针对疫苗抗原的抗体。这些抗体能立即与入侵的病原体结合，阻止其进一步扩散。

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血清学检测可以测定针对各种病原体的抗体水平，是判断您既往是否接触过病原体或接种过疫苗的良好指标。抗体的持续时间取决于病原体的类型；麻疹抗体可维持数十年，而普通感冒冠状病毒的抗体仅能维持 1 到 2 年。不过，您体内仍存有记忆 B 细胞和 T 细胞，它们能在再次接触病原体时重新激活抗体和杀伤细胞。相比于初次接触病原体时，您的免疫系统依然具有显著优势。

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然而，获得免疫力最安全、最可靠的方法是接种疫苗。疫苗旨在激发强大且持久的免疫反应，其效果优于自然感染。这是建立群体免疫的唯一安全途径。群体免疫是指当足够多的人群对特定病原体具有免疫力时，在群体层面所实现的保护作用。

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对于像 SARS-CoV-2 这样具有高度传染性的病毒，人群中必须有绝大多数人具备免疫力，才能为尚未接种疫苗的人群提供群体免疫保护。目前已有超过 100 种针对 SARS-CoV-2 的候选疫苗。

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我们希望其中一些疫苗能够提供持久有效的免疫力，通过抗体和 T 细胞的双重介导，帮助我们遏制 COVID-19 的传播。感谢您的聆听。

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