人体的免疫
在前面的学习中，我们了解了人体如何通过神经系统和内分泌系统来调节各种生命活动。但是，人体生活在一个充满微生物的环境中，每时每刻都可能面临病原体的侵袭。细菌、病毒、真菌等病原体无处不在，它们可能通过空气、食物、水、伤口等途径进入人体，引发疾病。那么，人体是如何抵御这些病原体的侵袭，保持健康的呢？
这就要依靠人体的免疫系统。免疫系统就像身体的“国防系统”，时刻守护着人体的健康。它能够识别和清除入侵的病原体，清除衰老、损伤的细胞，监视和消灭体内产生的异常细胞（如癌细胞）。免疫系统的功能正常，人体才能抵御各种疾病的侵袭；免疫系统功能异常，人体就容易生病，甚至可能引发严重的免疫性疾病。
例如，为什么有些人经常感冒，有些人却很少生病？为什么接种疫苗能够预防疾病？为什么器官移植后需要长期服用免疫抑制剂？为什么艾滋病如此可怕？这些都与免疫系统的功能密切相关。
人体的三道防线
第一道防线：皮肤和黏膜
人体抵御病原体的第一道防线是皮肤和黏膜。皮肤覆盖在身体表面，是人体最大的器官，面积约1.5-2平方米。健康完整的皮肤能够阻挡绝大多数病原体的入侵。皮肤的表层由多层细胞组成，细胞之间紧密连接，病原体很难穿透。皮肤表面还分泌汗液和皮脂，其中含有的乳酸、脂肪酸等物质能够抑制细菌生长。
黏膜分布在消化道、呼吸道、泌尿生殖道等与外界相通的管道内壁。黏膜虽然比皮肤薄，但同样具有保护作用。呼吸道黏膜上有纤毛，能够摆动将异物和病原体推出体外。黏膜还能分泌黏液，粘住病原体，随黏液一起被排出。唾液、胃液、泪液等分泌物中含有溶菌酶等物质，能够溶解细菌。
这道防线的特点是不针对特定的病原体，对所有病原体都有阻挡作用，我们称之为非特异性免疫。但是，这道防线并非坚不可摧。当皮肤破损（如割伤、烧伤）或黏膜受损时，病原体就可能趁虚而入。这就是为什么伤口要及时清洗、消毒、包扎的原因。
第二道防线：体液中的杀菌物质和吞噬细胞
当病原体突破第一道防线进入人体内部后，就会遇到第二道防线——体液中的杀菌物质和吞噬细胞。
体液中含有多种杀菌物质，如溶菌酶、干扰素、补体等。溶菌酶能够破坏细菌的细胞壁，使细菌溶解死亡。干扰素由病毒感染的细胞产生，能够干扰病毒在细胞内的复制，保护周围未感染的细胞。2020年新冠疫情期间，干扰素作为一种治疗药物被广泛使用，就是利用了它的抗病毒作用。
吞噬细胞是人体重要的防御细胞，主要包括中性粒细胞和巨噬细胞。这些细胞能够“吞噬”入侵的病原体。当吞噬细胞遇到病原体时，会伸出伪足将病原体包围、吞入细胞内，然后用溶酶体中的酶将其消化分解。在前面血液循环系统的学习中，我们提到白细胞具有吞噬病菌的功能，其中的中性粒细胞就是吞噬细胞的一种。
当身体某处发生感染时，吞噬细胞会大量聚集到感染部位，与病原体“作战”。吞噬细胞和病原体的残骸，以及组织液混合在一起，就形成了脓液。化脓性伤口中的脓液，就是这场"战斗"的残留物。
第二道防线同样是非特异性免疫，对多种病原体都有作用。但它的作用也是有限的。如果病原体数量太多、毒力太强，或者人体抵抗力下降，第二道防线可能无法完全消灭病原体，这时就需要第三道防线发挥作用。
第三道防线：特异性免疫
第三道防线是特异性免疫，也叫适应性免疫或获得性免疫。这道防线是在人出生后，通过接触病原体或疫苗逐渐建立起来的，具有高度的特异性和记忆性。
特异性免疫的核心是淋巴细胞，主要包括T淋巴细胞（T细胞）和B淋巴细胞（B细胞）。这些细胞能够识别特定的病原体（或异物），并产生针对性的免疫反应。
人体的三道防线相互配合，构成了完整的免疫系统。前两道防线是先天就有的，是人体的基本防御；第三道防线是后天获得的，是人体的高级防御。三道防线协同作用，使人体能够抵御绝大多数病原体的侵袭。
特异性免疫
抗原和抗体
要理解特异性免疫，首先要认识两个重要概念：抗原和抗体。
抗原是指能够引起人体产生特异性免疫反应的物质。病原体（如细菌、病毒）及其产物、异体细胞、异体蛋白质等都是抗原。当抗原进入人体后，会刺激淋巴细胞产生免疫反应。每种抗原都有其特定的结构，就像一把“钥匙”，只能与特定的淋巴细胞结合。
抗体是由B淋巴细胞（或其分化成的浆细胞）产生的一种蛋白质，能够与相应的抗原特异性结合，使抗原失去活性或促进吞噬细胞吞噬抗原。抗体就像“锁”，只能与相应的抗原“钥匙”配对。每种抗体只能对付特定的抗原，这就是免疫的特异性。
体液免疫
体液免疫主要由B淋巴细胞介导，通过产生抗体来消灭病原体。
当抗原（如细菌）第一次进入人体时，B淋巴细胞会识别这种抗原。识别抗原的B淋巴细胞被激活，开始增殖分化。一部分B淋巴细胞分化成浆细胞，大量产生和分泌抗体。抗体进入血液和体液中，与抗原特异性结合，使病原体失去活性，或促进吞噬细胞吞噬病原体。
另一部分B淋巴细胞分化成记忆细胞，在体内长期存活。当同种抗原再次入侵时，记忆细胞能够迅速增殖分化，产生大量抗体，更快、更强地消灭病原体。这就是为什么我们得过一次某些传染病（如麻疹、水痘）后，通常不会再得第二次的原因。
体液免疫主要对付存在于体液中的病原体，如细菌、病毒（未进入细胞时）、某些寄生虫等。
细胞免疫
细胞免疫主要由T淋巴细胞介导，不产生抗体，而是通过T细胞直接攻击靶细胞。
当抗原进入人体后，一些抗原被吞噬细胞吞噬处理，并将抗原信息“呈递”给T淋巴细胞。识别抗原的T淋巴细胞被激活，增殖分化成效应T细胞和记忆T细胞。效应T细胞能够直接接触并破坏被病原体感染的细胞、癌细胞或移植的异体细胞。记忆T细胞在体内长期存活，再次遇到同种抗原时能迅速产生免疫反应。
细胞免疫主要对付已经进入细胞内的病原体（如病毒、某些细菌），以及癌细胞、移植的异体细胞等。
体液免疫和细胞免疫不是孤立的，而是相互配合、共同作用的。在实际的免疫反应中，两种免疫常常同时发挥作用。例如，病毒感染时，体液免疫产生的抗体可以中和血液中的病毒，防止病毒感染更多细胞；细胞免疫则负责清除已经被病毒感染的细胞。
特异性免疫的两大特点是特异性和记忆性。特异性是指每种抗体或效应T细胞只能对付特定的抗原；记忆性是指免疫系统能够"记住"曾经遇到过的抗原，再次遇到时反应更快更强。这两个特点使特异性免疫成为人体最强大的防御武器。
免疫与健康
疫苗接种
疫苗接种是预防传染病最有效、最经济的方法。疫苗是用病原体制成的生物制品，通常是经过处理的、毒力减弱或灭活的病原体，或者是病原体的某些成分。
接种疫苗后，虽然病原体已经失去致病能力或毒力很弱，但仍然保留了抗原性，能够刺激人体产生特异性免疫反应，产生抗体和记忆细胞。这样，当真正的病原体入侵时，人体能够迅速产生免疫反应，消灭病原体，从而预防疾病的发生。
我国实行计划免疫政策，儿童从出生开始就要按程序接种多种疫苗，如卡介苗（预防结核病）、脊髓灰质炎疫苗、百白破疫苗（预防百日咳、白喉、破伤风）、麻疹疫苗、乙肝疫苗等。这些疫苗的接种大大降低了相应传染病的发病率。
2020年新冠疫情暴发后，全球科学家加紧研发新冠疫苗。中国于2020年12月开始大规模接种新冠疫苗，截至2021年底，全国累计接种超过28亿剂次，构筑了强大的免疫屏障，为疫情防控作出了重要贡献。这充分说明了疫苗接种在预防传染病中的关键作用。
接种疫苗不仅保护自己，也保护他人。当人群中大多数人都接种疫苗，形成免疫屏障后，即使有少数人没有接种，也会受到保护，因为病原体很难在人群中传播。这叫做群体免疫。
过敏反应
过敏反应是免疫系统异常的一种表现，是人体对某些抗原（称为过敏原）产生的过度免疫反应。
常见的过敏原包括花粉、尘螨、某些食物（如鱼虾、牛奶、鸡蛋、坚果等）、药物（如青霉素）、动物皮毛等。当过敏体质的人接触过敏原后，免疫系统会产生过度反应，释放大量组胺等物质，引起皮肤红肿、瘙痒、呼吸困难、腹泻等症状。轻度过敏可能只是皮肤起疹子、打喷嚏，严重过敏可能导致过敏性休克，危及生命。
2018年，沈阳一名9岁男孩因食用含有花生成分的食物，引发严重过敏反应，虽经抢救仍不幸去世。这个悲剧提醒我们，过敏反应不容小觑，过敏体质的人要特别小心，避免接触已知的过敏原。
预防过敏反应的关键是找出过敏原并避免接触。如果怀疑自己有过敏体质，可以到医院进行过敏原检测。一旦发生过敏反应，轻度的可以服用抗过敏药物（如抗组胺药），严重的要立即就医。
免疫缺陷
免疫缺陷是指免疫系统功能低下或缺失，使人体容易受到病原体感染。免疫缺陷可分为先天性和后天性两类。
先天性免疫缺陷是由基因缺陷引起的，婴儿出生时就存在。这类疾病较少见，但往往很严重。
后天性免疫缺陷更常见，最典型的就是艾滋病（AIDS）。艾滋病是由人类免疫缺陷病毒（HIV）引起的。HIV主要攻击人体的T淋巴细胞，特别是辅助性T细胞（CD4+ T细胞），这些细胞在免疫系统中起着“指挥官”的作用。HIV感染并破坏这些细胞后，人体的免疫功能逐渐丧失，最终无法抵御各种感染和癌症，导致死亡。
HIV主要通过血液、性接触、母婴传播。日常生活接触（如握手、拥抱、共用餐具）不会传播HIV。截至2021年底，中国报告存活艾滋病感染者114万例。虽然艾滋病目前还无法治愈，但通过抗病毒治疗，可以有效抑制病毒复制，延长患者生命，提高生活质量。
预防艾滋病要做到：不吸毒，不共用注射器；避免不安全性行为，正确使用安全套；不接受未经检测的血液或血制品；HIV阳性的孕妇应在医生指导下进行母婴阻断。
对艾滋病患者和HIV感染者不应歧视，应给予关爱和支持。他们与其他人一样享有平等的人格和尊严。歧视只会让他们更加痛苦，也不利于艾滋病的预防和控制。
自身免疫病和免疫排斥
正常情况下，免疫系统能够识别“自己”和“异己”，只攻击异己（病原体、异物），不攻击自己的组织细胞。但有时免疫系统会出现错误，把自身的组织细胞当作异己来攻击，这就是自身免疫病。
常见的自身免疫病包括类风湿关节炎、系统性红斑狼疮、1型糖尿病等。这些疾病的发病机制复杂，治疗困难，通常需要长期服用免疫抑制剂。
免疫排斥是器官移植中常见的问题。当移植他人的器官（如肾脏、肝脏、心脏）到患者体内时，患者的免疫系统会把移植器官识别为“异己”，产生排斥反应，试图破坏移植器官。为了防止排斥反应，移植患者需要长期服用免疫抑制剂，抑制免疫系统的活性。但免疫抑制剂也会降低患者抵抗感染的能力，因此需要在医生指导下谨慎使用。
骨髓移植和造血干细胞移植时，除了排斥反应，还可能发生移植物抗宿主病（GVHD），即移植的免疫细胞攻击患者自身组织。这些都是免疫系统功能过强的表现。
传染病及其预防
传染病的特点
传染病是由病原体引起的、能在人与人之间或人与动物之间传播的疾病。传染病具有传染性和流行性的特点。
传染病的流行需要三个基本环节：传染源、传播途径和易感人群。
传染源是指能够散播病原体的人或动物。传染病患者和病原体携带者都是传染源。例如，结核病患者、乙肝病毒携带者都可能成为传染源。
传播途径是病原体离开传染源到达易感者的途径。常见的传播途径包括：空气传播（如流感、肺结核）、水和食物传播（如霍乱、痢疾）、接触传播（如狂犬病、破伤风）、生物媒介传播（如疟疾通过蚊子传播、鼠疫通过跳蚤传播）、血液传播和性传播（如艾滋病、乙肝）等。
易感人群是指对某种传染病缺乏免疫力、容易被感染的人群。婴幼儿、老年人、体质虚弱者、营养不良者等是多种传染病的易感人群。
传染病的预防
预防传染病的关键是切断传染病流行的三个环节。
控制传染源：发现传染病患者要及时报告、隔离治疗，防止病原体传播。对病原体携带者要进行管理和治疗。对患传染病的动物要扑杀或隔离。
切断传播途径：保持环境卫生，消灭传播疾病的媒介生物（如蚊、蝇、鼠等）。饮用清洁水，不吃不洁食物。保持室内通风，勤洗手，咳嗽、打喷嚏时遮掩口鼻。
保护易感人群：接种疫苗是保护易感人群最有效的方法。此外，要加强体育锻炼，增强体质；保证营养，提高抵抗力；养成良好的卫生习惯。
让我们看一下我国近年来主要传染病的发病情况。
从表格可以看出，通过疫苗接种、改善卫生条件、加强传染病管理，一些传染病的发病率得到了有效控制。但新的传染病仍在不断出现，如2020年的新冠肺炎，提醒我们传染病防控工作永远不能放松。
2020年新冠肺炎疫情期间，中国采取了严格的防控措施：早发现、早报告、早隔离、早治疗；普及戴口罩、勤洗手、保持社交距离；大规模核酸检测，追踪密切接触者；加快疫苗研发和接种。这些措施有效控制了疫情传播，充分体现了传染病预防“控制传染源、切断传播途径、保护易感人群”的原则。
预防传染病，人人有责。养成良好的卫生习惯，按时接种疫苗，发现传染病及时就医和报告，不仅保护自己，也保护他人。
本节练习
第一题：下表列出了人体免疫的三道防线，请根据表格回答问题。
（1）为什么说皮肤是人体的第一道防线？如果皮肤破损会有什么后果？
（2）吞噬细胞是如何清除病原体的？这属于哪种免疫？
（3）第三道防线与前两道防线最重要的区别是什么？
（4）如果一个人的淋巴细胞被病毒破坏（如艾滋病），会出现什么后果？
答案：
（1）皮肤是第一道防线，因为健康完整的皮肤能阻挡大多数病原体进入体内，并且皮肤表面的分泌物还能抑制细菌生长。如果皮肤破损，病原体可能趁机进入，引发感染。
（2）吞噬细胞能识别并吞噬入侵的病原体，然后用溶酶体将它们分解，这属于非特异性免疫。吞噬细胞对不同病原体都能起作用，是人体先天的防御手段。
（3）第三道防线（特异性免疫）和前两道防线最大区别在于：它有专一性和记忆性，能针对特定病原体并在再次遇到时更快更强地反应，而前两道防线没有。
（4）如果淋巴细胞被病毒破坏（如艾滋病），人体的特异性免疫功能会严重下降，容易感染各种疾病甚至发生肿瘤，治疗难度也会大大增加，威胁生命健康。
第二题：小华从未得过水痘，班上有同学得了水痘后，小华也被传染了。请用免疫学知识解释：
（1）小华第一次感染水痘病毒后，身体是如何产生免疫反应的？
（2）为什么得过一次水痘后，通常不会再得第二次？
（3）接种水痘疫苗能预防水痘，其原理是什么？
（4）为什么有些传染病（如流感）得过一次还会再得？
答案： （1）小华第一次感染水痘病毒时，首先非特异性免疫（如吞噬细胞、干扰素）会对病毒进行初步防御，但不能完全清除。几天后，特异性免疫启动，B淋巴细胞产生特异性抗体，中和水痘病毒；T淋巴细胞能杀死被感染的细胞。大约一到两周后，病毒被清除，体内还会留下记忆细胞。
（2）得过一次水痘后通常不会再得，是因为体内形成了针对水痘病毒的记忆细胞。下次遇到相同病毒时，免疫系统能很快做出强烈反应，病毒还没大量繁殖就被清除，所以一般不会再发病。
（3）水痘疫苗能预防水痘，因为疫苗含有减毒病毒，能激活人体免疫系统，产生抗体和记忆细胞，让身体提前“认识”病毒。这样真正接触水痘病毒时，能迅速应对并消灭病毒，起到预防作用。
（4）有些传染病（如流感）得过还会再得，主要因为病原体容易变异（比如流感病毒每年都变），变异后的病毒身体识别不了，或者有些疾病由多种病毒引起，对不同病毒没有通用免疫。因此，某些病可以反复感染。
知识点：了解免疫反应的基本过程、免疫记忆、疫苗的作用，以及病原体变异带来的重复感染。
第三题：2020年新冠肺炎疫情期间，我国采取了多种防控措施。下表列出了部分措施及其作用：
请根据表格和传染病预防知识回答：
（1）传染病流行的三个基本环节是什么？如何切断这些环节？
（2）为什么说接种疫苗是保护易感人群最有效的措施？
（3）有人说"我身体好，不需要接种疫苗"，这种想法对吗？为什么？
（4）新冠疫情的防控为什么要采取综合措施，而不是只采取一种措施？
答案： （1）传染病流行的三个基本环节是：传染源、传播途径和易感人群。想要切断这三个环节，可以：
- 控制传染源，如及早发现、隔离和治疗患者，阻止病毒扩散；
- 切断传播途径，比如戴口罩、勤洗手、保持距离，减少飞沫或接触传播；
- 保护易感人群，通过接种疫苗提高免疫力，使其不容易感染。
（2）接种疫苗是保护易感人群最有效的方法，因为它能让人体提前产生抵抗某种病原体的抗体和免疫记忆，真正遇到病毒时能快速清除，大大降低发病和传播风险。疫苗不仅能保护个人，还能形成群体免疫。
（3）“我身体好，不需要接种疫苗”这种想法不正确。因为身体好并不等于对所有传染病都有免疫力。疫苗能帮助身体建立特异性免疫力，不容易感染，也能减少传播给他人，为社会中的老人和体弱者提供保护。只有大家都积极接种，公共卫生才能得到保障。
（4）新冠疫情防控需要采取多种措施的原因是，单一措施通常只能控制流行的一个环节，而不同的措施能够互相补充。比如即使接种了疫苗，仍然可能感染，戴口罩和隔离等其它措施还能减少传播。只有多措并举，才能最大程度地控制疫情。
知识点：理解传染病的流行环节，掌握常见预防措施，明白疫苗和群体免疫的重要性，以及综合防控的必要性。
第四题：下表是某医院对5名患者的免疫功能检测结果：
请分析各患者可能的免疫问题：
（1）患者乙可能患什么病？为什么T淋巴细胞降低会导致反复感染？
（2）患者丙的免疫系统有什么问题？会对哪类病原体的抵抗力特别弱？
（3）患者丁属于哪种免疫异常？可能患什么类型的疾病？
（4）患者戊属于什么情况？应如何处理？
答案： （1）患者乙可能患艾滋病（AIDS）或其他导致T淋巴细胞缺陷的疾病。
T淋巴细胞降低导致反复感染的原因：
第一，细胞免疫功能丧失。T淋巴细胞作为细胞免疫的核心，其数量严重减少后，清除病毒、真菌和胞内细菌的能力显著下降，患者极易发生多种感染，且难以治愈。
第二，体液免疫也受损。虽然患者乙的B淋巴细胞数量正常，但B细胞需要T细胞的辅助才能产生有效抗体，T细胞缺乏会导致抗体生成减少，因此体液免疫功能也受影响。
（2）患者丙的免疫系统存在B淋巴细胞数量和抗体水平降低的问题，即体液免疫功能严重缺陷。B淋巴细胞主要负责产生抗体，抵抗细菌感染。抗体水平严重降低，使得患者难以清除外来的细菌等病原体，因此反复发生细菌感染，对细菌的抵抗力特别弱。
（3）患者丁表现为T、B淋巴细胞数量和抗体水平均升高，且抗体为自身抗体，临床出现关节疼痛、皮肤红斑，提示属于自身免疫病（免疫系统功能异常导致攻击自身组织），常见疾病如系统性红斑狼疮、类风湿性关节炎等。
（4）患者戊的抗体IgE升高，接触花粉后出现皮肤瘙痒、呼吸困难，属于I型变态反应（即过敏反应，例如花粉过敏）。处理方法：避免接触过敏原（如花粉），严重时可遵医嘱使用抗组胺药或糖皮质激素等药物缓解症状，如果发生严重过敏反应（如过敏性休克），需及时急救处理。