【本著作除另有註明外，採取創用CC「姓名標示－非商業性－相同方式分享」台灣2.5版授權釋出】

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1 【本著作除另有註明外，採取創用CC「姓名標示－非商業性－相同方式分享」台灣2.5版授權釋出】
第 6 單元 人體免疫系統概論 授課教師 羅竹芳 【本著作除另有註明外，採取創用CC「姓名標示－非商業性－相同方式分享」台灣2.5版授權釋出】

2 人體免疫系統 (影片 6’ ) 本影片以皮膚清晰說明： 皮膚、皮下組織的功能。
人體第二道防線：各種與人體免疫相關的細胞所扮演的角色與功能，同時以感冒為例，說明接觸傳染的途徑和身體對外界防禦時的免疫反應。

3 非專一性防禦機制 專一性防禦機制 人體對抗入侵物
人體對抗外來入侵病原體的免疫防禦系統，可分為「非專一性防禦機制」與「專一性防禦機制」兩大類型。 所謂「病原體」，泛指任何會引起人體疾病的生物性致病原，它需進入體內引發疾病，包括病毒、細菌、真菌等。 長久以來，病原體與宿主 (包括人類) 之間的共演化關係一直是演化生物學與醫學上的重要研究議題。

4 人體免疫系統的防禦工事 這是各種與人體免疫相關的細胞，以及人體所製造參與免疫功能運作的蛋白質、酵素與抗體。 A. Rad

5 人體 v.s. 入侵物 人體的防禦策略 維持人體的健康與生理恆定狀態
人體一生都面臨各種微型戰爭，以防衛病原體入侵，使其不能侵襲身體健康。一旦病原體入侵成功，體內會隨之啟動許多攻防程序，以維持生命的健康與生理恆定狀態。整體而言，人體防衛機制與軍事上軍隊的作戰方式非常近似。 病原體與宿主之間的關係極其複雜。例如病毒，一旦病毒入侵人體，人體會馬上釋出抗病毒分子，但是病毒卻可將宿主的『抗病毒分子』武器劫掠，成為病毒自己的武器。 身體內有如此複雜的防禦機制，是保護我們健康的防線，然而人類還是會遭受疾病侵襲困擾；這場永不停止的戰爭中，我們常居於被動的守勢。 圖：

6 非專一性防禦機制 專一性防禦機制 不針對特定入侵病原體，只要不是自體細胞或產物，一律阻擋在外。 Ex: 基本防禦系統
一旦病原體入侵，能夠進行辨識、 記憶並啟動防禦機制。 Ex: 免疫系統 過去對於非專一性防禦系統以defense system 稱之，專一性免疫反應則稱之為 immune system，但是目前統稱 immune system，包括了專一和非專一性免疫反應，非專一性免疫反應即是我們先天性的免疫反應--因身體之功能結構使得人類出生即可獲得防禦病原體的能力。 非專一性防禦機制： 提供人體對抗感染的基本性屏障。其又分為物理、化學、生物屏障。 僅管人體的專一性防禦機制功能強大，但很多病原體是因我們的非專一性免疫反應而無法進入人體。平日我們生病，常是因為非專一性防禦機制出現漏洞 (如胃酸分泌不足、皮膚受傷等)，病原才有機可乘。 專一性性防禦機制： 免疫系統--針對外來每一種特定病原體 (微生物、病毒或移植之組織等) 產生專一性的反應。 專一性的反應具有多樣性，同時有特異性、記憶性、識別性之特色。 需要較長反應時間且生理成本較高。 專門針對特定外來病原體，能夠識別對象，因此辨識準確率高，但若一旦敵我識別出錯則會引發諸如自體免疫疾病等症狀。

7 非專一性防禦機制 「專一性防禦機制」：人體的專一性防禦機制主要為抗體免疫。 7

8 物 理 屏 障 如同城牆一般，是一個國家不可缺少的基本防禦。 人體的城牆為皮膚、黏膜等 Misterzee 物理屏障：
包括皮膚：完好的皮膚是病原體難以穿越的物理屏障。 黏膜：黏膜位在消化、呼吸、泌尿、生殖道等處內襯，可以阻擋有害微生物的入侵。同時，唾液、淚液、體內黏液也會將入侵之微生物沖刷排出。譬如：健康的人體，上呼吸道的特化細胞會分泌黏液排出入侵的微生物；且這種細胞也會特化成帶有纖毛的上皮細胞，靠著擺動纖毛把微生物、灰塵等物質推送出去。 至於物理屏障的開口處，則倚靠化學屏障保護。 Misterzee

9 化 學 屏 障 化學屏障：以各種生化產物對抗外來病原體以保護人體健康 胃酸、黏液、干擾素 (interferon) 以及溶菌酵素等
人體皮膚與黏膜也具有化學性的防衛機制以抵抗病原體。 皮膚：皮脂腺分泌之皮脂以及由汗腺所分泌出的汗液能在皮膚表面形成 PH3-5 的酸性環境，使得一般的微生物不易繁殖。至於那些能生長在皮膚上的菌群，則屬已適應乾燥與酸性環境類群。 黏膜： 從唾液、眼淚和體內黏液分泌物質中含有不同的抗微生物蛋白質，例如溶菌酶 (lysozyme) 可以溶解許多種類的細菌細胞壁，並且將其細胞壁、細胞打洞，破壞進入上呼吸道以及眼睛內腔周邊的微生物。 胃液：胃液可殺死許多入侵的細菌。由胃腺所分泌的強酸胃液，其足以殺死侵入胃部的大部分微生物，並破壞病原的細菌毒素。 干擾素：干擾素是一種被病原體感染的細胞所釋放出的化學訊息，提供其他未被感染細胞警訊。

10 被感染細胞活化干擾素 (Interferon) 對鄰近細胞發警訊
訊號彈：干擾素 被感染細胞活化干擾素 (Interferon) 對鄰近細胞發警訊 病毒核酸 病毒 新病毒 抗病毒蛋白質抑 制病毒增殖 開啟干擾素 基因表現 mRNA 干擾素刺激 抗病毒蛋白 質的產生 干擾素： 干擾素是一種訊號分子。 1957年被發現。 干擾素的作用方式： 感染病毒的細胞能刺激細胞生產干擾素，以幫助鄰近的尚未被感染的細胞對抗或干擾阻止病毒的感染，其有α、β、γ三類。干擾素可經擴散送至鄰近尚未感染的細胞，干擾素並不進入鄰近細胞，乃是靠鄰近細胞的受體接收干擾素。與受體結合後，立即傳遞訊息，使接收細胞瞭解『敵人要來了，需要佈局』訊息，於是進行反應：1. 活化抗病毒分子以分解病毒核酸，抑制病毒的增殖。2. 刺激產生抗病毒的蛋白質產生。然而干擾素對於已被感染的細胞無法作用，因此已受感染細胞形同犧牲自己協助其他細胞。 我們在感染流行性感冒時，干擾素起了很大的保護作用，它在我們身體內產生非常微量的分子，具極大的效用。 干擾素 宿主細胞 1產生干擾素； 但本細胞會被病毒殺死 宿主細胞 2 被干擾素保護而活下來 臺灣大學 羅竹芳

11 補體蛋白(Complement proteins)
補體蛋白是一群可以用來對抗微生物的一種蛋白質，約有20餘種蛋白質，平常補體蛋白以不活化的形式存在於循環系統中，當人體受到微生物入侵時會被免疫系統及微生物所活化。 補體蛋白除了可以攻擊外，亦可呼叫更多的巨噬細胞到達出事現場。 補體蛋白：我們的血液中有 20 幾種蛋白質，平時屬非活性蛋白存在於血漿裡，這些蛋白質稱之為補體蛋白質系統。 補體蛋白質系統 能殺死入侵的病原體。 一旦有外來的微生物或入侵者，會標誌入侵的病原體，尤其是細菌，它還可以呼叫更多巨噬細胞，聚集在病原體入侵現場，將細菌吞噬清除。 雖然屬於非專一性防禦，但身體裡如果有抗體產生，是可以引發補體蛋白質的活化，一群蛋白質彼此活化。 此外補體系統在第二次接觸病原體時會很快速的反應，短時間內產生出更多的活化蛋白質加以反擊。 11

12 補體蛋白是如何破壞細胞？ 補體蛋白會在病原細胞上“打洞”，同時也會讓它看起來很好吃。 水 細胞膜 損傷 補體蛋白 12 臺灣大學 羅竹芳
補體蛋白的作用方式 補體系統為序列反應，依序從被活化的補體蛋白質，到把細菌的細胞膜穿孔依序完成。 補體蛋白在細菌入侵處，還會吸引一些抗體過來，這些抗體並非專一性的對抗病原，而是以其不變區與之結合，有這些抗體集中在此，使得被補體蛋白以及抗體蛋白覆蓋的細菌，很容易被吞噬細胞偵測與吞噬破壞。 補體蛋白 臺灣大學 羅竹芳 12

13 生 物 屏 障 生物屏障：體內的生物性防線，由細胞直接參與 嗜中性白血球(Neutrophils) 單核球(Monocyte)
自然殺手細胞(Natural killer cell) 生物屏障：由細胞直接參與防禦工作。仍屬非專一性屏障，並不獵取特定的敵人，只要不屬於體內的組成，就進行攻擊。 嗜中性白血球：對急性免疫反應非常重要，所以當人患了闌尾炎時，醫生會檢測白血球，白血球裡的嗜中性白血球若呈現暴增現象，表示身體有發炎狀態。當身體有異物入侵時，嗜中性白血球會馬上前來吞噬。 單核球：在血液中單核球是一個小小的單核細胞，然而一旦離開血管後，會轉變成為巨噬細胞，可隨時吞噬大量細菌。單核球是巨噬細胞的前身。 自然殺手細胞：killer cell

14 嗜中性白血球 (Neutrophils) 佔白血球部隊的 60-70 ％ 除可在血管巡邏外，亦可利用變形蟲運動跑到組織中
利用胞吞作用將外侵物吃入 本身也會死亡 嗜中性白血球:血球中有不同的白血球，有一種為細胞內顆粒與酸性染料親和性較佳，稱之為嗜酸性白血球。平常嗜酸性白血球很少，若身體感染到寄生蟲時，嗜酸性白血球就會比較多。嗜中性白血球在白血球裡屬於多數，佔 %，沒有它人類無法存活。 白血球在人體的量不能太高，若白血球異常增生，會吞噬正常的自體細胞。 白血球正常時在血管中隨血液循環。當身體有感染發炎時，血管會因組織胺的作用，通透性變大，所以白血球會離開血管至組織中，產生浸潤 (集中) 現象。 白血球吞噬細菌，本身也會死亡。

15 嗜中性白血球 嗜中性白血球吞歿炭疽病菌。 Volker Brinkmann 此為嗜中性白血球吞歿炭疽病菌。

16 單核球 (Monocyte) 佔騎兵部隊的5％ 單核球可以進化成巨噬細胞，他們會“吃掉” 細菌以及被病毒感染的細胞 進化 巨噬細胞 單核球
人體的非專一性防禦機制內，巨噬細胞吞噬細菌的能力非常強，可以吞噬大量細菌。巨噬細胞是存在我們血液裡的白血球--單核球的變身。單核球在有外敵入侵時，馬上就會從單核球變成巨噬細胞，巨噬細胞是非專一性免疫裡的重要細胞，隨時都在巡邏有無異物入侵。 單核球在循環系統裡的白血球中所佔比例很小，只有 5%。 進化 巨噬細胞 單核球

17 巨噬細胞是人體內的遊騎兵 它們會“吃掉” 細菌以及被病毒感染的細胞 17
巨噬細胞可吞噬大量細菌。 巨噬細胞也會把感染病毒或細菌的細胞、受傷的組織碎片吞食與清除，因此也是很好的清道夫。 Original uploader was Obli at en.wikipedia 17

18 自然殺手細胞 (Natural killer cell) 如何破壞腫瘤細胞？
小囊泡 等待修圖 專攻不斷分裂的腫瘤細胞 他們會放出穿孔素(perforin)在細胞上“打洞” ，再放出另外一個物質-顆粒酶B (granzyme B)命令細胞自殺。 殺手細胞 穿孔素 殺手細胞的細胞膜 重要的免疫細胞--自然殺手細胞。人體暴露於外在環境，受過量紫外線照射，會讓我們的細胞發生突變，這些突變會壓抑我們的免疫反應。正常情況下，人體內有自然殺手細胞，它常檢視各細胞的狀態，一發現不正常的細胞，自然殺手細胞便會將之清除，包括腫瘤細胞。 自然殺手細胞會直接接近腫瘤細胞，當腫瘤細胞經過淋巴系統時，在數量不多的情況下自然殺手細胞一定可以將其消滅；倘若無法將其消滅，我們的淋巴就會腫脹，此時我們便需要就醫以判定其為病原體感染，還是身體產生腫瘤。 自然殺手細胞跟毒殺T細胞 (專一性免疫反應) 不同，它是非專一性免疫反應，當自然殺手細胞看到表面抗原非本體的細胞便會靠近： 將穿孔素釋出，將腫瘤細胞打洞，此打洞之機制會使細胞溶解。 釋放出顆粒酶B，使癌細胞產生自殺作用。 細胞膜 標的細胞的細胞膜 標的細胞 臺灣大學 羅竹芳 18

19 發炎反應(Inflammatory response)
任何感染原或是穿透皮膚或黏膜組織的物體皆會引起發炎反應。 組織胺 (Histamine) 血管擴張、管壁通透性變大，巨噬細胞移動到受傷區域 非專一性免疫反應的另一類為發炎反應： 發炎反應有兩種，一種為局部性，一種為全身性，全身性發炎反應可能會發燒，局部性則大概僅於局部發生紅腫。 發炎反應主要是感染原穿過皮膚進入身體裡而引起發炎，為什麼會發炎呢？ 發炎反應主要是在於被破壞的組織會釋出組織組織胺參與作用，這是一種訊號，只要有組織胺釋出，會造成血管通透性的改變，於是嗜中性球、單核球便會聚集此處，而且受破壞的組織也會釋出化學物質 (攝護腺素等) 吸引白血球有方向性地聚集過來協助吞噬細菌、清理組織。 組織受損，釋放出如組織胺之類的化學物質 巨噬細胞吞噬細菌及細胞殘骸 臺灣大學 羅竹芳

20 人體內的重要免疫戰場 -淋巴系統 (Lymphatic system)
淋巴系統是由淋巴管及淋巴器官組成的網狀系統，內部充斥著組織液 (淋巴液) 及淋巴球。 淋巴系統與循環系統相連。 淋巴系統應該屬於非專一性免疫反應還是專一性免疫反應？ 淋巴系統充斥著很多非專一性免疫細胞和專一性免疫細胞，而且淋巴系統與血液循環系統相連。 人類常發生扁桃腺發炎或感染，只要是淋巴腺發炎就是值得注意的警訊。 人體內的重要決戰場 淋巴系統 淋巴系統包括淋巴組織以及淋巴管，淋巴管一邊是開放的，與組織液交會，最後淋巴液會回流到血液中，所以淋巴液與血液是互通的。闌尾、脾臟、胸腺這些都是我們的淋巴組織；感冒前，患者會發現扁桃腺發炎。 淋巴結、淋巴組織內至少含有兩種淋巴細胞，一種是 B 淋巴球，B 淋巴球會產生抗體對抗入侵者；一種是 T 淋巴球，T淋巴球則是細胞反應，只要偵測到腫瘤細胞就去攻擊、溶解它。 20

21 淋巴系統圖示 咽鼻類淋巴腺 組織液 扁桃腺 微血管 右淋巴管匯入靜脈 組織細胞 淋巴結 胸管匯入靜脈 微淋巴管 胸腺 瓣膜 胸管
淋巴細胞及巨噬細胞圉 淋巴管 脾臟 闌尾 我們的身體一直都為維持我們生理正常運作而奮戰，消化系統也有很多淋巴結，淋巴系統裡有很多的淋巴細胞和巨噬細胞，淋巴球有 B 淋巴球和 T 淋巴球兩類。 淋巴結 淋巴管 骨髓 臺灣大學 羅竹芳

22 專一性防禦機制 「專一性防禦機制」：人體的專一性防禦機制主要為抗體免疫。 22

23 專一性防禦免疫作用 對抗某種敵人的特殊武器（抗體免疫）與特化後專門對抗某種外侵物的特殊細胞（細胞免疫） 隊訓：
特異性：不同抗體攻擊不同外侵物… 記憶性：記住敵人特徵，下次快速反應 識別性：善於分辨敵我，不會傷及自體 使用抗體把病原體細胞消滅，稱之為抗體免疫。 特化後專門對抗某種外來入侵物的特殊細胞或蛋白質，以細胞直接對抗入侵者或病變細胞，稱之為細胞免疫。 免疫系統除了特異性、記憶性、識別性之外還具有高多樣性，它不僅能對於數百萬種外來入侵物做出反應，能辨識入侵者的抗原標記 (antigenic marker)，同時也因含有大量不同型淋巴球族群，每種淋巴球族群都有相對於抗原的受器 (receptor)，故具有高多樣性的特色。 例：每一種淋巴球族群只會回應某特定抗原之刺激，產生 (合成或分泌) 適當的抗體。

24 兩大專一性免疫細胞：B cell and T cell
攻擊策略：體液免疫(humoral immunity ) T cell 攻擊策略：細胞免疫(cell-mediated immunity ) 兩種細胞雖然攻擊策略不同，但是彼此之間息息相關、相輔相成。 骨髓 幹細胞 經由血液 成熟淋巴球 胸腺 抗原受體 T cell 這兩種免疫細胞在哪裡？他們在哪裡受刺激與特化？如何反應？ 一是B細胞，最初是在雞的法氏囊 (Bursa of Fabricius) 發現的一種淋巴組織。哺乳類動物的 B 細胞由骨髓分化而來，它存在於骨髓內，骨髓內有血球幹細胞，血球幹細胞若是維持在骨髓內成熟，將成為 B 細胞，其表面會有接受抗原的受體。B 細胞能分泌專一性的抗體，可以對抗零星分佈的病原。 如果在幹細胞時期位於胸線，那麼將具有發育成為 T 細胞的潛能，最終發育成為 T 細胞。成熟的 T 細胞表面變會有接受抗原的受體 (receptor)。T 細胞之免疫反應策略為細胞免疫，它將直接攻擊那些已經被感染的細胞，使得病原無法在細胞與細胞間蔓延。 B cell 經由血液 抗體免疫 細胞免疫 儲存於淋巴組織淋巴結、脾臟、血液、淋巴液 淋巴器官中成熟的 B cell與 T cells 淋巴系統其他部分

25 國 防 作 業 系 統 → → 細胞免疫反應 (攻擊感染細胞) 毒殺 T 細胞 抗原呈現細胞 細胞介白素-2 細胞介白素-1 輔助 T 細胞
Cell-mediated immunity 細胞介白素-2 細胞介白素-1 輔助 T 細胞 細胞介白素-2 B 細胞 APC 輔助T 細胞 受體 → 這兩種細胞免疫是否各行其道？事實上這兩種免疫系統互通訊息，合作相輔相成。 T 細胞可分為兩種，一種叫胞毒 T 細胞，一種為輔助 T 細胞，兩者雖皆為 T 細胞，但是藉由輔助 T 細胞串連出一個系統，輔助 T 細胞會協助抗原呈現細胞 (Antigen-presenting cell, APC)。所謂抗原呈現細胞即是巨噬細胞吞噬細菌後，將細菌的辨識蛋白質呈現在細胞的表面，輔助T細胞會接收抗原呈現細胞傳達的訊息。 輔助 T 細胞接收『自己的細胞告訴我這邊有敵人』訊息後，輔助 T 細胞釋出另一個訊號『要增加更多的輔助 T 細胞去接收更多的訊號』。 一旦胞毒 T 細胞活化後，便產生了細胞免疫反應，把癌細胞或受病毒感染細胞清除。 一旦 B 細胞活化，便產生了抗體免疫反應。抗體可直接去結合病原體，透過幾個後續反應清除之。 抗體免疫反應 (漿細胞分泌抗體) 輔助 T 細胞 Humoral Immunity 臺灣大學 羅竹芳

26 巨噬細胞與輔助T細胞 巨噬細胞吃下入侵物後會將其抗原”展示”於外，稱為抗原呈現細胞 (Antigen-presenting cell, APC)。抗原呈現細胞會放出物質活化輔助T細胞。 巨噬細胞 (將成為 APC) 來自微生物的抗原(非自我分子) APC(抗原呈現細胞) T細胞受体 自我分子 抗原呈現細胞常常是屬於巨噬細胞，但是有時候B細胞本身就可以做為抗原呈現細胞。 與自我分子結合部位 輔助T細胞 與抗原結合部位 自我分子將抗原呈現出來 臺灣大學 羅竹芳

27 組成 T 細胞的兩個系統 聯絡系統 輔助T細胞 (helper T cell, Th cell)
收到 APC 所發出的警訊後，馬上與 APC 接觸以瞭解是何種入侵物 瞭解何種敵人後，發射進階訊號 (介白素-2) 通 知攻擊系統增援 攻擊系統 細胞毒性 T 細胞 (cytotoxic T cell) 穿孔素 T 細胞進行所謂細胞免疫，它是由骨髓經過胸腺（thymus）發育而來的淋巴細胞，因而稱之為 T 細胞。T 細胞可直接對被病原體感染的細胞進行攻擊。 若病原入侵人體，成功突破非專一性免疫屏障，人體的抗原呈現細胞會將病原體的辨識分子表現在細胞膜上 (通常伴隨主要組織相容性複體, MHC)，Ｔ 細胞的細胞膜上具有特殊受器 （TcR） 可辨識這些被標示的抗原，使 T 細胞作用毒殺含有病原的細胞。 一般在免疫系統中， T 細胞攻擊目標的原則為： 不針對遊走在血管中的病原體 尋找被病原體侵入的細胞作為攻擊對象 可攻擊被病毒、細菌、寄生蟲、真菌以及原生動物感染的細胞-因此一遇見這些對象就會產生穿孔素、顆粒酶 B 等，把受感染細胞殺死。

28 胞毒T細胞亦可攻擊癌變細胞。 胞毒 T 細胞攻擊並破壞癌細胞的過程。 胞毒 T 細胞亦可攻擊癌變細胞。
受到許多白血球攻擊的癌變細胞，只要身體維持健康，我們的免疫系統其實一直在體內保護我們。

29 B cell 免疫系統作用過程 29

30 活化訊息：Th cell 與 APC 結合後所分泌出的白血球介素-2 (刺激生長及分化)，形成 B 細胞大軍 兩大部隊：各兼其職
漿細胞 (plasma cell)：可產生武器-抗體 記憶細胞 (memory cell)：記憶入侵者抗原，下次再遭遇時可快速反應 輔助T細胞 (Th cell) 與 APC 細胞結合後會產生活化訊息：Th cell與 APC 結合後所分泌出的白血球介素-2 (刺激B細胞趕快生長和分化)，形成B細胞大軍的兩大部隊 一為漿細胞 (plasma cell)：漿細胞很短命，其任務是僅快產生抗體。 一為記憶細胞 (memory cell)：記憶細胞生命期很長，只要不再碰到病原體，它可以長久地存在身體裡。然而一旦記憶細胞遇見病原體，該記憶細胞會馬上增殖，產生一大群漿細胞，製造大量抗體。這就是為什麼我們注射疫苗之後，會得到保護，因為第一次注射疫苗後，體內會生產漿細胞和記憶細胞，並製造抗體；當病原體真入侵時，我們的記憶細胞發揮作用，產生漿細胞製造大量的抗體。

31 B細胞的獨門暗器-抗體 B細胞會辨識入侵物 (抗原) 上的識別物而放出專一的抗體。 抗體上有特殊的區域可辨識特定抗原，而後與之結合。
抗原決定位 抗體A分子 B細胞會辨識入侵物 (抗原) 上的識別物而放出專一的抗體。 抗體上有特殊的區域可辨識特定抗原，而後與之結合。 抗體B分子 抗原 B 細胞是從骨髓發育而來的特殊淋巴細胞，B 細胞在經過特定病原的刺激後會製造出專一於此病原的“抗體”（促使 B 細胞產生抗體的病原分子稱之為“抗原”。B 細胞會產生對應特定抗原的抗體）。 抗原結合位 臺灣大學 羅竹芳

32 B細胞 這是一個 B 細胞與病毒。 32

33 抗體結構 可變區 保守區 抗原 抗體是由兩條輕鏈和兩條重鏈結合而成的。
抗原結合位 抗體是由兩條輕鏈和兩條重鏈結合而成的。 重鏈和輕鏈上又可分成保守區 (C) 與可變區 (V)，抗體是以可變區與抗原辨識及結合。 可變區 V V V V C Light Chain 輕鏈 C 保守區 抗體的構造：抗體是B細胞的產物 。 抗體是由4條胜肽鏈所組成的蛋白質 （又叫做“免疫球蛋白”），由二條分子量較大的重鏈和二條分子量較小的輕鏈組成。輕鏈和重鏈的後端 （也就是羧基端），其序列組成一致，不具變異性 （又稱恆定區）；而輕鏈和重鏈的前端 （也就是胺基端） 具有變異性 （又稱可變區），而不同抗體的前端具有不同變異結構，可對應各種不同的抗原。 可變區可產生高變化，製造各種不同抗體，因應對抗各種外來的抗原。 C C Heavy Chain 重鏈 derivative work: J.Wong Antibody.svg: Fvasconcellos

34 不同的B細胞身懷不同的暗器 抗原受體（在細胞表面的抗體） 內質網 在淋巴結中有各式各樣的淋巴球 抗體分子 細胞生長分裂及分化
生產某一抗體的細胞群 抗原分子 臺灣大學 羅竹芳

35 抗體免疫作用的保護機制 必須要”好，還要更好！” 再次面對抗原X 觸抗原X 第一次接 觸抗原 X 抗原 X 抗原 Y DO11.10
抗體免疫作用是一種良好的保護機制 第一次產生抗體時，所產生的抗體量很低，稱之為初級反應。 免疫系統第二次再遇見此抗原時，所產生的反應很強烈，此即記憶細胞參與反應的關係。 如果在此時免疫系統又遇到另一個抗原，因抗體免疫有識別性、特異性、記憶性，初次遇到新抗原反應仍然輕而緩。 DO11.10

36 抗體免疫作用的保護機制 如何做到好， 還要更好！』 未受刺激的淋巴球 第一次遇上抗原 第一批產生 的細胞群 第ニ次遇上同一種抗原 第二批產生
記憶細胞 漿細胞(作用細胞) 第ニ次遇上同一種抗原 抗體免疫作用的流程，漿細胞製造抗體而記憶細胞準備將來再度面對抗原。 第二批產生 的細胞群 更多的記憶細胞 新的漿細胞(作用細胞) 臺灣大學 羅竹芳

37 抗體並非致命毒標-抗體免疫反應的借刀殺人之策
抗體並不能直接破壞入侵物，它只是引發一些作用，促使其他物質破壞入侵物。 抗體與抗原反應後，無法直接破壞入侵物，它還需藉由別的免疫細胞或機制參與反應。

38 抗體與抗原結合後使抗原不活化機制 沈澱作用 凝集作用 中和作用 吞噬作用 細胞死亡 活化補體蛋白作用 補體分子 細菌 病毒 抗原分子 洞
外來細胞 造成 加強 吞噬作用 細胞死亡 最簡單的抗體作用是產生中和反應，抗體與抗原分子結合成團，加速巨噬細胞的吞噬作用；或把抗原的毒性中合掉，使不產生毒害。 抗體也可產生凝聚作用，將外來物凝聚成團。 補體蛋白作用：如果有異物進入體內，補體分子就會活化，與抗體共同作用，造成外來細胞融解或被巨噬細胞吞噬。因此補體蛋白可媒介的細胞溶解作用，活化補體蛋白可協助把外來入侵者除掉。

39 實驗室抗體的製造與用途 在實驗室中可將抗原注射到實驗動物身上，以製造大量的抗體。 抗體用途 可作為醫療檢測使用。 可用來治療某些癌症。
製作疫苗 抗體的應用 我們可以在實驗室製造抗體，利用兔子或老鼠產生多價抗體，可應用於檢測，或治療某些癌症 (尤其是乳癌)，也可製造單株抗體，或作為疫苗。

40 單株抗體的製造 在實驗室中可將抗原注射到實驗動物身上，以製造大量的單株抗體。 來自脾臟 一個融合細胞在培養基中長成一群細胞 的B細胞 抗體
抗原注射入小鼠体內 單株抗體的製備，可利用能產生抗體的淋巴細胞，與骨髓瘤細胞結合成融合細胞，融合細胞兼具兩種細胞的特性，再利用融合細胞大量製造具專一性的單株抗體。 融合細胞產生單株抗體 腫瘤 細胞融合 產生融合細胞 在培養基中的腫瘤細胞 臺灣大學 羅竹芳

41 抗體的用途 可體可作為醫療檢測使用。 可用來治療某些癌症。
抗體可用於醫療檢測，也可用來治療某些癌症。譬如驗孕，人類懷孕只要幾天，就會有激素產生。利用抗體辨識激素的能力，就可以將抗體應用於驗孕。

42 常見的過敏原 Andreas Koll Fir0002
「過敏反應」也是一種身體對外來物質的免疫反應，常見的過敏原包括花粉、塵蟎、黴菌孢子與貓狗等寵物的毛等。

43 常見的人體免疫疾病 — 過敏症 (Allergy)
過敏症是對周圍環境的某些過敏原 (Allergen) 產生過度敏感的反應。 B cell (plasma cell) 臺灣大學 羅竹芳 第一次暴露在過敏原 組織胺 Histamine Antigenic determinant Mast cell 抗體附著在 mast cell 過敏原 (花粉) B cells 製造抗體 過敏反應是我們身體的免疫系統對過敏原異常反應，主要引發機制在於某些特別的分子—如花粉，在我們體內誘發了 B 細胞，產生屬於 IgE 類群的抗體，該抗體的保守區--不變區位置很容易疊在肥胖細胞上，一旦第二次再碰到此花粉時，身體免疫系統接收到「病原入侵」信息，大量釋出組織胺，導致過敏患者流鼻涕、眼淚，並且持續大量製造 IgE 抗體。 抗體的恆定區：依照抗體的恆定區特徵，可分成五大類 IgG, IgM, IgE, IgＡ, IgD。除了都可以使用前端的特異區辨識抗原之外，其恆定區更可提供發揮不同的功能： IgG：二次免疫中主要之抗體，活化補體、結合吞噬細胞的表面受體，可以從母體通過胎盤傳到胚胎。含量最高，最重要的免疫球蛋白。 IgM：五合體-一次免疫主要的抗體，活化補體、結合吞噬細胞的表面受體，膜上之免疫球蛋白。過於巨大，無法通過母親胎盤 IgA：二合體，主要分佈在黏膜組織（初乳、腸道、淚液） 中的抗體。 IgE：二合體，與過敏反應及消滅寄生蟲有關之抗體。 IgD：膜上之免疫球蛋白，功能尚未明瞭。 再次暴露在過敏原 臺灣大學 羅竹芳 過敏原與mast cell上的抗體結合 組織胺釋放造成過敏反應症狀

44 人體防衛機制的建立 自然獲得 後天獲得 主動免疫：抗原自然進入引發之免疫反應 被動免疫：抗體透過胎盤或初乳給幼兒
主動免疫：疫苗中帶有抗原，引發之免疫反應 被動免疫： 藉由注射方式獲得抗體 人體的先天免疫力雖可協助我們初步對抗病原體，但是仍有許多無法防禦的可怕疫病威脅人類健康。 後天免疫力可協助我們專一對抗某種特定病原體，不僅功效強，也因免疫系統具有記憶性，一旦遭受病原體入侵，自體的免疫力--抗體製造及與抗原結合的能力，也可反應得更迅速，注射疫苗即可幫助我們建立後天獲得的免疫能力。 施打傷寒疫苗

45 接種疫苗 (Vaccination) 第一個疫苗 1796 (1798)年愛德華．金鈉 （Edward Jenner, 1749~1823）
1796 年英國的愛德華．金鈉 （Edward Jenner, 1749~1823）醫生進行了近代醫學史上首次人工接種疫苗實驗：金鈉醫生由觀察擠牛奶的女工不會感染天花得到啟發，將牛痘 (cowpox) 的膿皰液接種於兒童身上，成功使該受試者對天花免疫，金鈉醫生因此對免疫學具有重要貢獻。 天花病患 愛德華．金鈉

46 參考書目 Neil A. Campbell, Jane B. Reece, Lisa A. Urry, Michael L. Cain, Steven A. Wasserman, Peter V. Minorsky, Robert B. Jackson (2008). Biology . Eighth edition. Chapter 43.page930~951. San Francisco: Benjamin Cummings. Page 46 46 46

47 參考影片 Discovery 人體的奧秘 Discovery 人體的構造 NHK 人體系列(3)骨骼、肌肉、免疫系統
24-13B-HelperTCellsAnimm, Campbell, N. A., Reece, J. B. and Taylor, M. R Page 47 47 47

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