抗过敏反应的细胞（免疫细胞过敏反应）
健康是每一个人绕不开的问题，如何让全家人身心健康的幸福的生活，是每一个父母应尽的家庭责任，父母照顾着全家人的健康，特别是孩子的身心健康，左养右学教育赖颂强讲孩子心理建设时，再三强调孩子身心健康的重要性。
近日一则新闻报道，一小男孩飞机上突发过敏，幸而遇到钟南山院士同机，被网友形容为挂上了“超级专家号”。专家现场指导，并及时送到地面医院，得以化险为夷。9月又是过敏高发季，你深受过敏的困扰吗？或许了解了它的原理，
过敏是怎么回事
过敏，简单地说，就是身体的免疫系统误拉警报，误认敌人，误做防御，将一些环境或食物中无害的物质当作敌人，发动了一场错误的战争。
在身体对抗入侵病原体的免疫反应中，其结果无外乎两种。
一，免疫系统赢了。免疫系统扼杀病原体如萌芽之中，即仅靠免疫系统就战胜了病原体。二，免疫系统输了。免疫系统对病原体产生了免疫耐受，对病原体的存在听之任之，只能等待药物来歼灭之。
但是过敏不同，免疫系统似乎处在无休无止的亢奋中，对误认的敌人持续性地进行攻击。于是，身体就很受累，皮疹、咳嗽、喷嚏，咽喉肿痛，严重的甚至发生过敏性休克，危及生命。
身体为什么会对环境中的一些无害物质如此“亢奋”？之前有研究称，是因为现代家庭环境太干净，在免疫系统开始发育的儿童期，没有及时接触到土壤或者自然界中的各类物质，乃至长大后免疫系统将环境中无害的很多物质识别为入侵者。
但是最近也有研究称，过敏反应可能更多是因为环境物质进入身体的途径差异造成的，比如花生过敏可能是眼睛，鼻粘膜以及血液先于消化道接触食物中的某些成分，而将其标记为入侵者造成的。如果消化道先接触到这些成分，那么身体就会有个适应过程，不再将其标记为入侵者，也就不会产生过敏反应。
这说明，目前对于环境或食物中的一些物质，和身体免疫系统作用引发过敏的微观过程，科学界还没有形成统一的看法。
从免疫应激看，过敏的主要原因是免疫系统在首次接触过敏原产生了抗体，并记住了这个抗体，于是在每次遇到过敏原时即组织快速、猛烈的抵抗运动。然而无休无止的穷兵黩武，最终是对身体的极大消耗。
目前对过敏症的治疗总体上两条路径：脱敏治疗，即隔离过敏原，去除引发过敏反应的诱因；一种是持续给予患者低剂量的过敏原，通过诱发免疫耐受，减少过敏反应的发生。
过敏是件很麻烦的事情。尤其对于严重过敏，经常引发哮喘或者生命危险的，除了随身带药，时刻准备着，似乎也没有更好的办法。
我们不妨就此认识一下，通常状况下，免疫系统是如何对病原体进行防御作战的吧！也许看到免疫系统英勇地对抗入侵病原体，您也就会忍让它的造次了！
病原体来了，边防军开始战斗
人体的第一道防线——皮肤、呼吸道、消化道的上皮组织被病原体突破后，免疫系统里的“边防军”，自发地展开了零星的战斗。B淋巴细胞、单核吞噬细胞、中性粒细胞、嗜碱粒细胞、嗜酸粒细胞、肥大细胞纷纷“张开大嘴”，对病原体见一个吃一个，见两个吞一双。这不是地球生命早期老祖宗们最拿手的胞饮作用吗？在这里，叫做吞噬作用（phagocytosis）。
吞噬作用 图片来源：britannica.com
吞进来的病原体被用一层膜紧紧地包裹起来，形成一个个的吞噬体（phagosomes）后，被送到细胞内为数众多的“拆解工厂”溶酶体（lysosomes）处，原本活生生的病原体被悲惨地肢解成一大堆碎片。
警报拉起，特工出动
入侵的病原体为何方妖孽？要解敌情，要靠免疫系统自带的“情报机构”。负责收集情报的一线“特工”有单核-巨噬细胞、树突状细胞和B淋巴细胞等。这些特工们在病原体入侵时，先是作为边防军参加战斗。它们把入侵的病原体肢解成碎片后，摇身一变为情报特工，开始对入侵之敌进行身份鉴别。
想象自己身体里有这些“特工细胞” 图片来源：jamesbond.fandom.com
为什么它们能当特工，其他细胞就不行？
做特工要有专业的情报技能。这几种细胞都能生产一种特殊的分子，名字可长了，叫做“II型主要组织相容性复合物”（major histocompatibility complex, MHC），简称为MHC-II。把敌人吞进自己的细胞后，特工们开始合成MHC-II。
MHC-II的作用是对七零八碎的病原体碎片进行身份审查。MHC-II对它们的蛋白质碎片进行随机试探，看谁的分子形状和自己匹配。被它们看上眼的蛋白质碎片，被称之为抗原肽。之后，MHC-II和抗原肽结合成为抗原肽MHC-II类分子复合物。
MHC-Ⅱ 图片来源：Microbiology Notes
这一阶段，病原体的每块蛋白质碎片，都可能成为抗原肽候选物，之后要经历战火的洗礼，才能知道谁才是真正的抗原肽。这就好比电影里警察抓住罪犯后，为了防止罪犯逃跑，经常用手铐把罪犯和自己拷在一起。
押解战俘，指挥官制定战略战术
为了把战俘押解给“上级军官”，它们让MHC-II带着战俘悬挂到自己的细胞膜外表面。然后，这些特工在血液和组织液中“游荡”，期待“撞到”自己的“情报下线”辅助T细胞（helper T cell)。
辅助性T细胞表面有种特殊的蛋白质叫做T细胞受体，它专门用于识别特工细胞外表面抗原肽MHC-Ⅱ类分子复合物。必须是“撞到”级别的“亲密身体接触”，T细胞受体和抗原肽-MHCⅡ类分子复合物紧紧地嵌合在一起。这时，入侵病原体的身份特征就传递到了辅助性T细胞这里
辅助T细胞可以分化出多种不同功能的细胞 来源：ansel.ucsf.edu
然后，辅助性T细胞分泌各种细胞因子作为自己的传令兵，号召更多的免疫细胞参与到战斗中来。
实际上，这套敌情逐级上报的过程叫做抗原呈递（antigen presenting），参与抗原呈递的细胞叫做抗原呈递细胞（antigen presenting cell，APC）。
抗体：量身定制的专用武器
除了身怀绝技的特工，免疫系统里还有一群盖世无双的杀敌高手。
辅助T细胞把细胞因子释放到血液和体液中后，犹如战斗动员令，现在该主力部队上战场了。
此时“抗体兵工厂”和人体的“火箭军部队”效应B细胞进入战场，开始准备“分子导弹级”的精准防御武器。为不同种病原体量身定做专用抗体，是免疫系统最神奇的地方。
在外周免疫器官，如脾脏、淋巴结中的B淋巴细胞受到了抗原的刺激后，在辅助性T细胞的帮助下，开始分化成效应B细胞（effector B cell），也叫浆细胞（plasma cell）。
效应B细胞活化 图片来源：astro.org
效应B细胞本尊不亲自参与作战，它负责生产、储存和投放“弹药”到血液和体液中。弹药就是抗体，一种特定的免疫球蛋白。抗体独具慧眼，可在身体的亿万细胞中，准确地识别出入侵病原体，而且特异性强，针对不同的病原体，身体产生不同的抗体。
这种免疫叫做体液免疫，是特异性免疫，可以精准地清除侵入机体内的微生物、寄生虫等异物，不累及无辜。这种高度的特异性，首先要感谢免疫系统前期出色的“反间谍”工作，其次要归因于灵活的抗体设计生产策略。
抓敌，手不能滑
抗体的成分是蛋白质，由2条较长的肽链和两条较轻的肽链组成对称结构。重的肽链叫做H链，轻的肽链叫做L链。它们组成一个大大“Y”形。
抗体的一个重要特征是，整个分子分为恒定区和可变区两部分。恒定区是所有抗体的基本框架，具有相同的或几乎相同的氨基酸序列。可变区位于”Y”的两臂末端，打造了每种抗体的“身份证”。
抗体,蓝色代表重链，白色代表轻链 图片来源：nih.gov
可变区里还有一处高变区，由17个氨基酸组成，这17个氨基酸在每种抗体中都不一样，又称为互补决定区（complement-determiningregions，CDRs）。重链及轻链各含有三个CDR，在三维空间结构中呈现为环状，它们是抓捕入侵病原体的“臂膀”。改变17个氨基酸的组成，犹如改变臂膀拥抱的松紧度，让抗体更牢靠地抓捕抗原。
抗体的一大本事，就是基因重排它给我们出了一道排列组合数学题。抗体重链有4个基因簇，可以产生多则几十种，少则几种的基因片段。这些片段内部进行随机的排列组合，会产生5万多种不同结构的基因组合。轻链的3个基因簇，每种也有多则几十种，少则几种的基因片段。总共会产生近20万种的基因组合。
重链和轻链再进行排列组合，可以产生100亿左右的基因组合，即人体可以产生100亿种的抗体。自然界有多少种抗原物质，人体就能产生多少种抗体。
谁打赢，谁就是专用抗体
效应B细胞并不知道病原体碎片中谁是真正的抗原肽，但勤能补拙，架不住数以万次亿次地去尝试。不同的效应B细胞通过随机的基因重排随机地表达不同的抗体，然后去试探和入侵病原体表面上的抗原蛋白质。有的能和结合紧密，有的则结合不上。
最后，免疫系统根据作战报告，那些生产的抗体能和病原体上的抗原结合紧密的效应B细胞，成为赢家。它们生产的抗体确立为专用抗体。这个过程叫做抗体的亲和力成熟(affinity maturation)。成为赢家的效应B细胞，被授权分裂增殖，扩充队伍。
整个过程犹如有个司令部在指挥，但实际上却都是有机大分子的自发行动。抗原抗体的免疫应答反馈是个非常复杂的过程，目前只是窥一斑，尚未见全豹。
之后抗体在血液、体液中四处巡逻，发现入侵病原体就贴身锁定，与病原体表面上的抗原物质紧密结合后，呼唤巨噬细胞，中性粒细胞、单核细胞等各类免疫系统的战斗成员，前来干掉入侵病原体，围剿入侵病原体的战斗效率大幅度提高。
还有一些效应B细胞转化为记忆B细胞，成为免疫系统“军史馆”的一员，负责记住本次入侵者的特征，防止病原体的再次入侵。
清除钻入人体细胞内的病原体
效应B细胞产生的抗体针对的是尚在体液中，还未能钻入人体细胞内为非作歹的入侵病原体，如果入侵病原体已经钻到人体细胞里怎么办？作战司令部仍有办法。
T淋巴细胞接到作战动员令后，开始积极应战。它们先是招兵买马，壮大队伍。办法很简单，一分为二，分裂性增长，不断增殖分化，大部分分化成效应T细胞。效应T细胞（effector T cell），它的作战任务：
1.找出被病原体感染的人体细胞。需要有双慧眼。
2.杀死被病原体感染的人体细胞。需要有双辣手。这堪比人类战争中的“焦土战略”，为了不让敌人活，我连自己人都用于灭掉，这策略好不好呢？难说。
3.为了让亲友团们加入战团，要分泌白细胞介素、干扰素等淋巴因子。
由于效应T细胞本尊亲自作战，这种免疫叫做细胞免疫，是非特性免疫。在战斗中，一些效应T细胞从战士变身为免疫系统“军史馆”的一员，分化成记忆T细胞，负责记住本次入侵者的特征。
扫描电镜下的T细胞 图片来源：wiki
病原体第二次入侵
记忆T细胞和记忆B细胞负责病原体第二次入侵人体时，快速启动猛烈的免疫应答。
第一次遭遇时，它们会记住病原体的主要特征——抗原。之后它们如在血液和淋巴中遇到该种抗原，会发出警报组织战役，同时本尊迅速分化增殖为效应B细胞和效应T细胞等主力部队迎战。由于略过了边防军阶段、反间谍阶段以及抗原呈递阶段，且配备了专用抗体，其反应神速，作战勇猛。
有些疾病，换过一次，终身免疫就是这个道理。但是同样，对什么东西过敏，终身过敏，也是这个道理。
