寧想白
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淺談COVID-19(SARS-CoV-2)的疫苗們,如何輔助體內產生免疫記憶性

(编辑过)
簡述打入疫苗後,免疫系統會如何執行演習訓練?

疫苗何在體內輔助免疫系統,產出對病原體具有記憶性的免疫反應力?

攝影師:FRANK MERIÑO,連結:Pexels

首先我們先想像一下,疫苗載有病原體的機要情資,而免疫系統為我方防護部隊。打疫苗是演習訓練,是為了在敵軍來臨前,訓練出一批具有免疫記憶性的特效部隊。

接著,我們再稍稍地了解一下,本次免疫訓練的大綱:

  • 巡邏部隊與第一線哨兵情報戰
攝影師:Pixabay,連結:Pexels

當疫苗所載的機要情資,遇到隸屬先天免疫系統的巡迴兵種── 白血球類群細胞 ,通過一部份的白血球們吞噬情資,並將所吞噬的情資片斷化,再藉由其細胞內通報系統──人類白血球抗原(human leukocyte antigen,HLA;屬於主要組織相容性複合物 major histocompatibility complex,MHC II),將被片斷化的情資,偕帶於細胞膜外。此時的巡迴兵會轉職成為傳訊兵(抗原呈現細胞antigen-presenting cell,APC),其任務為將結合在HLA受器上的情報,分享給其他免疫細胞群,目的通知兵群此為非我族的外來物。

  • 訓練大規模的精裝武力部隊
攝影師:Pixabay,連結:Pexels

隸屬後天免疫系統的傳訊兵種──輔助型T細胞(helper CD4+ T cells,TH cell),會在接獲抗原呈現細胞的情報後,藉由分支去執行三項大任務。其一,將與抗原的結合資料留存留檔;其二,激活更多巡邏兵群(如:巨噬細胞),來協助消滅外來者;其三,激活更多的B細胞,並徵招B細胞製作精良的武器──抗體。

被徵招的B細胞,如同打鐵匠部隊,藉由V(D)J 重組(V(D)J recombination)機制,在基因面進行豐富且多樣化排列組合,打造出各式抗體。B細胞打造出抗體後,會親自帶著抗體上演習場訓練,測試抗體與抗原的結合能力、辨識能力,以及是否具有中和(neutralization)病原體的能力?是否可以協助白血球巡邏兵們,清理體內的抗原,並達到加成的武力值?

「中和」性抗體的「中和」,非酸鹼中和的中和意思。
此「中和」的意義:藉由抗體與病源體或抗原的結合,擋住病源體或抗原與細胞表面受器的結合位,藉此讓其失去進入細胞的能力。為何抗體檔住抗原/病原體與細胞受器結合位後,即可讓其無法進入細胞中呢?是因為抗原與病原體,為較大分子的組成,在進入細胞時,有時需要與細胞膜上的表面受器結合,獲得許可後,才得以進入細胞中。
而COVID-19表面上的棘狀蛋白(spike protein)與細胞膜上的ACE2 (血管收縮素轉化酶2;angiotensin-converting enzyme 2)受器結合,是COVID-19進入細胞中的關鍵。

在演習場上被篩選出功效較佳的B細胞與抗體組合,會進入下一階段的大量生產。這時的一部份的B細胞,也會從初級打鐵匠,升級成提供專業且單一精裝武器的軍武商──漿細胞(plasma cell),並在演習場中快速且大量地製造出特效武器。亦有一部份的B細胞,轉職為軍務情報員──記憶B細胞(memory B cell),將功效佳的組合記載下來,為後天免疫記憶管道之一。

  • 游擊部隊的各個擊破
攝影師:Kony Xyzx,連結:Pexels

在參與演習中具有記憶性的後天免疫細胞,除了B細胞與輔助T細胞所參與的軍武大部隊──體液免疫系統(Humoral immunity),還有一支重要的後天免疫游擊戰部隊──細胞介導免疫(T cell-mediated immunity)

游擊軍團所採不同於B細胞與輔助T細胞的策略(大量釋放武器的攻防手段),此部隊的細胞群,走的是與疑似不正常的細胞,一對一的殺手路線。沒錯!當任此任務的正是──殺手T細胞(killer T cell;又稱胞毒性T細胞, cytotoxic T cell)。當殺手T細胞接受到非白血球們的傳報系統──MHC I,通知這裡有可疑的壞份子在細胞內,也會主動的將此細胞毀滅。所獲得的抗原資訊,一樣會保留其中,亦具有免疫記憶性。

  • 完成演習任務並將有用的資訊存取
攝影師:Mikhail Nilov,連結:Pexels

免疫系統保存與機要情資交戰的數據,是為了當病原體侵略體內時,免疫系統可以快速反應,並調出特效部隊的資料來交戰,以避免體內受病毒侵略,而產生體內大面積的損傷。


延伸閱讀:

COVID-19致病機轉簡介|新冠肺炎致病機制與臨床症狀
以動畫簡介白血球|【老胡不胡說】免疫最強防線白血球介紹
以動畫簡介體內細胞 | 工作細胞 【連結資源來自:巴哈姆特】
新冠肺炎與HLA的相關報導| 抵抗新冠肺炎的關鍵線索!多數無症狀感染者帶有特定 HLA 基因分型?
中和性抗體|中和性抗體是什麼? 中研院這樣說,小學生也懂中和抗體是什麼?抗體如何產生?一次看懂疫苗解盲數據
抗體的功能包括有中和反應、凝集與沈澱反應、溶菌反應及抗體依賴型細胞毒殺|專一性免疫防禦-下 (Specific Immune Response)

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作者在這裡,活著。只是也懶得再說些甚麼。

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