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固有免疫的组成包括屏障结构、固有免疫细胞、固有免疫分子。

1.皮肤黏膜屏障

(1)物理屏障作用　人体与外界环境接触的表面覆盖着一层皮肤或黏膜，是机体抵御病原体侵袭的第一道防线。皮肤由多层鳞状上皮细胞组成，能有效阻挡病原体的穿入；黏膜上皮由单层柱状上皮细胞组成，机械性阻挡作用较弱，但呼吸道上皮纤毛定向摆动、肠蠕动、口腔唾液及尿液的冲洗作用等均有助于排除入侵的病原体。

(2)化学屏障作用　皮肤和黏膜分泌多种抑菌、杀菌物质。例如皮肤汗腺分泌的乳酸、皮脂腺分泌的脂肪酸、胃黏膜分泌的胃酸等均能有效抑菌、杀菌。

(3)生物屏障作用　皮肤和黏膜表面寄居的正常菌群能拮抗多种病原体的生长。例如：口腔中唾液链球菌产生的过氧化氢，能杀死白喉杆菌、脑膜炎球菌等；肠道中大肠杆菌的细菌素，能抑制志贺氏菌、金黄色葡萄球菌、某些厌氧菌。若长期大量应用抗生素，可能导致菌群失调，大部分正常菌群被抑制或杀死，而耐药性葡萄球菌、志贺氏菌和某些厌氧菌等大量繁殖从而致病。

血脑屏障由软脑膜、脉络丛的脑毛细血管壁和其周围的星状胶质细胞形成的胶质膜所组成。其结构致密，能阻挡血液中病原体及其毒性产物进入脑组织或脑脊液，从而保护中枢神经系统。婴幼儿血脑屏障发育尚未完善，故易发生中枢神经系统感染(如脑炎、脑膜炎等)。

胎盘屏障由母体子宫内膜的基蜕膜和胎儿的绒毛膜组成。此屏障不影响母子间的物质交换，但可阻止母体内病原体及有害物质进入胎儿体内，保护胎儿。妊娠前三个月内，胎盘屏障发育尚不完善，此时孕妇若感染风疹病毒、巨细胞病毒等病原体或使用药物可致胎儿畸形、流产或死胎等。

此屏障由胸腺皮质的毛细血管与周围组织组成。它能阻止大分子抗原物质进入胸腺内，保证胸腺细胞在相对稳定的微环境中发育成熟。

由于某些病原体如病毒感染宿主细胞需要一定的受体，种属间受体的不同形成了自然的“种间屏障”。例如，正是由于“种间屏障”的存在，人体感染禽流感病毒的几率是很小的，目前全球仅有250余例人受禽流感病毒感染的病例，但从另外一个方面也说明，种间屏障不是绝对的，种间屏障的实质在于病原体受体基因之间的差别。

二、固有免疫细胞

参与固有免疫的细胞主要有单核/巨噬细胞、中性粒细胞、树突状细胞、NK细胞、γδT细胞、NKI.1T细胞和B1细胞等，此外还包括嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞和肥大细胞等(图13-1)。固有免疫细胞表面有模式识别受体(PRR)，可识别病原体的病原相关分子模式(PAMP)。

1.单核/巨噬细胞(monocyte/macrophage，Mon/Mφ)

单核/巨噬细胞包括血液中的单核细胞和组织中的巨噬细胞，来源于骨髓髓样干细胞的单核细胞，占血液中白细胞总数的3%～8%，在血循环中存在数小时或几天后，进入组织分化为巨噬细胞，其寿命较长，在不同组织中有不同的形状及名称。巨噬细胞形体大，属大吞噬细胞，能变形运动，对玻璃及塑料表面有很强的黏附力，借此可将单核/巨噬细胞与淋巴细胞分离。巨噬细胞的胞质中富含溶酶体酶及线粒体，胞膜表达多种膜分子，主要功能有：非特异性吞噬杀伤作用，巨噬细胞能直接吞噬和杀伤病原体、宿主衰老及凋亡细胞，也能发挥调理吞噬和ADCC作用；摄取、处理及提呈抗原，启动适应性免疫应答；巨噬细胞吞噬抗原性异物后活化，可分泌多种细胞因子，如IL-1、IL-6、IL-8、IL-12等，参与免疫调节；参与炎症、组织修复、止血等过程。单核/巨噬细胞对体内异物的应答极快(感染后0～4小时)，作用较为持久(感染后1～2天)，是体内执行固有免疫的主要效应细胞之一。巨噬细胞的主要功能涉及如下几个环节(见图13-2)：

(1)黏附、穿越和趋化　白细胞黏附、穿越和趋化至炎症部位是炎症的重要特征，也是发挥固有免疫功能的前提。①感染初期，入侵病原体的某些组分(如G^－细菌LPS)及局部诱导的细胞因子(如TNF)，可促进血管内皮细胞及单核细胞等白细胞表达细胞黏附分子或相应配体(如选择素/寡糖基团)。介导单核细胞等白细胞沿血管壁滚动，与血管内皮细胞最初松弛的黏附，逐渐发生紧密的黏附，最后穿越血管内皮而渗出至炎症组织发挥作用。②在感染部位的趋化因子(如LPS、IFN-γ、GM-CSF、补体裂解片段C3a、C5a等)作用下，进入组织间隙的巨噬细胞借助其表面的多种趋化因子受体，可循局部微环境中趋化因子的浓度梯度，定向趋化(chemotaxis)至感染灶发挥抗感染作用。

(2)巨噬细胞对病原体等抗原性异物的识别、吞入　巨噬细胞借助其表面的多种受体，通过吞噬或吞饮等方式，将病原体及其产物、宿主衰老及凋亡细胞等异物摄入胞内形成吞噬体。吞噬体与溶酶体融合，形成吞噬溶酶体。巨噬细胞表面重要的受体通过多种膜受体，如①甘露糖受体(mannose receptor，MR)；②清道夫受体(scavenger receptor，SR)；③CD14(高亲和力LPS受体)；④Toll样受体(Toll like receptor，TLR)：单核/巨噬细胞表面主要是TLR2和TLR4，识别病原体的结构(如LPS等)，参与细胞信号传导；⑤IgG Fc受体：特异性抗体IgG Fab段与相应病原体等抗原结合，其Fc段可与吞噬细胞表面的Ig γ RI结合，从而增强吞噬细胞对颗粒性抗原的吞噬作用(IgG调理作用)；⑥补体受体：补体激活产生的C3b、C4b等片段，附着于病原体等异物表面，并通过与吞噬细胞表面相应补体受体结合，促进吞噬细胞对的颗粒性异物的吞噬作用(补体调理作用)。

(3)吞噬、杀伤　在吞噬溶酶体中有许多杀菌物质和降解酶，巨噬细胞通过氧依赖或氧非依赖途径杀伤病原体等异物。

①氧依赖的杀菌途径：巨噬细胞在吞噬病原体的同时活化，引起呼吸爆发，从而启动细胞内不同的酶系统，通过形成反应性氧中间物(reactive oxygen intermediates，ROIs)和反应性氮中间物(reactive nitric oxide intermediates，RNIs)作用系统杀死病原体。

ROIs系统：在吞噬作用激发下，巨噬细胞的膜结合氧化酶活化，使还原型辅酶Ⅰ(nicotinamide adenine dinucleotide，NADH)和还原型辅酶Ⅱ(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate，NADPH)氧化，继而催化分子氧还原为ROIs，包括过氧化氢和多种氧自由基，如超氧阴离子、单态氧

、过氧化氢(HO)、游离烃基(-OH)等的多种22 ROIs，单核细胞中，H₂O₂还可与卤化物、髓过氧化物酶(MPO)组成MPO系统，生成活性卤化物(HOCI、NHCI)及毒性醛类，上述物质具有很强的氧化作用和细胞毒作用，能破坏细菌的膜脂、DNA，可有效杀伤被吞噬的病原体。

RNIs系统：活化的巨噬细胞产生诱导型NO合成酶(inducible nitric oxide synthase，iNOS)，iNOS属胞浆酶，可将精氨酸水解为胍氨酸和NO。NO与

结合，进一步形成

、

等，这些RNIs对病原体及肿瘤细胞有细胞毒作用。

②氧非依赖的杀菌途径：在无氧条件下，激活的巨噬细胞中溶菌酶、蛋白水解酶、糖酵解产生的乳酸等酸性产物直接杀伤或抑制病原体。

(4)清除及提呈病原体等抗原异物　被杀伤的病原体等异物由溶酶体内多种酶类如蛋白酶、核酸酶、脂酶等消化降解，排出体外，同时具有免疫原性的抗原肽，与MHC分子结合，表达于细胞膜表面，启动适应性免疫应答。

(5)吞噬后果　病原体被吞噬细胞吞噬后，依病菌种类、毒力及机体免疫力不同而有不同后果，①完全吞噬：病原体(如多数化脓菌)可被完全杀灭、降解、排除。②不完全吞噬：结核分枝杆菌、伤寒沙门菌等胞内寄生菌，在免疫力低下或缺乏的机体，虽被吞噬却未被杀死，为不完全吞噬，反而使细菌在细胞内得到保护，生长繁殖，并可随吞噬细胞扩散到机体其他部位。有时吞噬细胞在吞噬过程中，可将溶酶体酶分泌到胞外，造成周围正常组织的损伤。

2.中性粒细胞(neutrophil)

中性粒细胞来源于骨髓髓样干细胞，属小吞噬细胞，分布于外周血，其寿命短、更新快、数量多，占外周血白细胞的50%～70%。感染时最早被招募到感染部位。其吞噬、杀伤病原体的功能基本同单核/巨噬细胞。不同点：无RNIs系统作用；胞浆内有嗜天青颗粒和中性颗粒；主要针对胞外菌；无抗原提呈作用。性粒细胞和单核/巨噬细胞是清除病原微生物的重要效应细胞。

3.树突状细胞(dendritic，DC)

根据细胞来源有髓系DC(DC1)和淋巴系(DC2)。DC形状呈树突状，高表达MHCⅡ、MHCⅠ类分子；表达CD1a、CD11c、CD83、CD80、CD86、CD40、CD54、CD58、Fc γ R、甘露糖受体等分子。未成熟DC可摄取(吞饮、受体介导内吞、吞噬)、加工Ag，迁移成熟并显著刺激初始T细胞活化、增殖。

4.NK(natural killer，NK)细胞

NK细胞又称自然杀伤细胞，来源于骨髓淋巴样干细胞，主要分布于外周血和脾脏，人外周血中占淋巴细胞总数5%～7%。胞浆内有嗜苯胺颗粒，又称大颗粒淋巴细胞。表面标志为CD3^－、CD56⁺、CD57⁺、CD16⁺，有杀伤细胞活化受体(KAR)、杀伤细胞抑制受体(KIR)等，不表达特异性抗原识别受体。NK细胞生物学功能如下：

(1)杀伤靶细胞NK细胞表面KAR识别糖基配体，其胞浆区ITAM转导活化信号，释放穿孔素及丝氨酸酯酶杀伤靶细胞。KIR识别自身组织细胞表面的MHCⅠ类分子，其胞浆区ITIM产生抑制信号，阻断杀伤信号的传递。宿主正常自身组织细胞表面均表达MHCⅠ类分子及糖基配体，KIR的作用占主导地位，NK细胞不活化，自身组织不被破坏。宿主细胞突变或受病原体感染后，其表面MHCⅠ类分子表达减少或缺失，KIR作用减弱，KAR的作用占主导地位，NK细胞活化从而杀伤靶细胞(图13-3)。此外，NK细胞表达FcγRⅢ，可通过ADCC效应杀伤靶细胞；通过表达FasL诱导靶细胞凋亡。NK细胞杀伤靶细胞不需要抗原预先刺激，不受MHC限制，在感染早期直接发挥作用。

(2)免疫调节活化的NK细胞分泌IFN-γ、TNF-β、GM-CSF、IL-3和M-CSF等细胞因子，参与免疫调节。

根据TCR的肽链不同，T细胞分为γδT和αβT细胞。γδT细胞是个体发育中出现较早的“原始”T细胞，主要分布于黏膜、皮下组织，占人外周血中淋巴细胞总数0.5%～5%，肠黏膜的淋巴细胞中比例高达37%，是上皮黏膜免疫防御的第一道防线。γδT细胞表面标志有CD2、CD3、CD11A/CD18、CD25、CD45等。其特征是：TCR缺乏多样性，抗原识别谱较窄，主要识别应激抗原、热休克蛋白(heat shock protein，HSP)、脂类抗原、某些磷酸化抗原等；直接识别完整的多肽抗原而无MHC限制性；γδT具有细胞毒作用(其杀伤机制同CD8αβT细胞)，同时能分泌细胞因子，参与免疫调节，在局部抗感染及维护上皮完整性方面起重要作用。

根据表面是否表达CD5分子，B细胞分CD5⁺B1和CD5^－B2细胞。B1细胞是个体发育中出现较早的“原始”B细胞，主要定居在腹腔、胸腔以及肠壁固有层和脾的边缘带。其特征：BCR缺乏多样性，抗原识别谱较窄，主要针对细菌的荚膜多糖和脂多糖，以及变性的自身抗原；产生天然血清型IgM；无Ig类别转换，无免疫记忆。B1细胞在腹腔、胸腔部位的局部免疫防御中发挥重要作用。

这是一群既表达T细胞受体又有NK细胞受体的特殊T细胞亚群，又称NK 1.1 T细胞，小鼠NK T细胞主要定居于肝脏(占T细胞40%～50%)、骨髓(20%～30%)，其特征：表达NK1.1和TCR、CD3、CD4/CD8(或CD4与CD8双阴性)，其TCR缺乏多样性，抗原识别谱较窄，主要接受CD1分子所提呈的脂类和糖脂类抗原。NK T细胞具有细胞毒(杀伤靶细胞的机制与CD82βT类似)及免疫调节作用。

8.嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞与肥大细胞(eosinophil，basophil，and mast cell)

这三类细胞均来源于骨髓髓样干细胞，嗜酸性粒细胞占外周血白细胞0.5%～3%，主要分布于呼吸道、消化道和泌尿生殖道黏膜组织。该细胞富含嗜酸性颗粒及多种酶，表面有C3a、C5a、C567受体、嗜酸性粒细胞趋化因子受体、低亲和力FcεRⅡ等。能吞噬抗原抗体复合物，杀伤寄生虫，负调节Ⅰ型超敏反应，参与炎症。

嗜碱性粒细胞占外周血白细胞0～1%，主要分布于血液。该细胞富含嗜碱性颗粒及多种生物活性介质，表面有C3a、C5a、C567受体和嗜碱性粒细胞趋化因子受体，高亲和力FcεRⅠ。主要介导Ⅰ型超敏反应，同时也参与抗寄生虫感染及抗肿瘤。

肥大细胞主要分布于皮肤、呼吸道及消化道黏膜下结缔组织、血管内皮细胞等部位。该细胞富含大量生物活性介质，表面有大量高亲和力FcεRⅠ，C3a、C5a、C4a受体。主要介导Ⅰ型超敏反应，另外，肥大细胞也具有吞噬作用，激活补体和致炎效应，参与对病原体抗原的处理和提呈，分泌细胞因子参与免疫调节，并与某些自身免疫病的发生有关。

三、固有免疫分子

1.防御素(defensin)

防御素是一组耐受蛋白酶的小分子多肽，对细菌、真菌和有包膜病毒具有直接的杀伤活性。真核细胞中已发现4种防御素，即α-防御素、β-防御素、昆虫防御素和植物防御素。人和哺乳动物体内的α-防御素属阳离子多肽，由中性粒细胞和小肠Paneth细胞产生，主要作用于某些细菌和有包膜病毒，其机制是：①通过与病原体带负电荷的成分(如G－菌的脂多糖、G+菌的磷壁酸、病毒胞膜脂质等)的静电作用，致病原体膜屏障破坏及通透性增高，致病原体死亡；②诱导病原体自溶酶产生、干扰其DNA/蛋白质合成；③具有致炎和趋化作用，可增强吞噬细胞的功能。

2.补体(complement)

补体是存在于血清、组织液和细胞表面的一组经活化后具有酶活性的蛋白质，主要由肝细胞和巨噬细胞产生，包括30多种可溶性蛋白和膜结合蛋白。补体系统可通过经典途径、旁路途径和凝集素途径激活后发挥多种生物学功能。溶解靶细胞、细菌和病毒。此外，补体裂解片段还可发挥趋化(C3a、C5a、C567)、调理(C3b、C4b)、免疫黏附(C3b)及促炎作用(C3a、C5a)，促进吞噬细胞对病原体及其产物的吞噬清除。感染早期特异性抗体尚未产生时，补体即可通过旁路或凝集素途径发挥抗感染作用。当特异性抗体产生后，病原体抗原-抗体复合物通过经典途径激活补体，发挥抗感染作用。

3.细胞因子(cytokine)

细胞因子是由机体多种细胞分泌的小分子蛋白质，通过与细胞表面的相应受体结合而发挥多种生物学功能。细胞因子包括白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子、集落刺激因子、趋化性细胞因子和生长因子等。病原体感染时，可刺激机体免疫细胞和感染的组织细胞产生多种细胞因子。细胞因子可介导和调节固有免疫及适应性免疫应答、参与炎症、刺激造血等。例如：IL-1、TNF可促进血管内皮细胞表达黏附分子，增强白细胞黏附性，促炎性细胞渗出；趋化因子可诱使单核/巨噬细胞移动至炎症灶；IL-1、TNF-α、IL-6可激活巨噬细胞和中性粒细胞，增强其吞噬和杀菌；IL-1、IFN、IL-12可激活NK细胞，增强其抗病毒及抗肿瘤作用。TNF-α可激活血管内皮细胞，增强血管通透性，有助于Ig和补体向感染灶聚集，也可促进吞噬细胞向组织间隙渗出；IFN-α和IFN-β可抑制病毒复制；IL-1、IL-6和TNF α能诱导急性期反应等。

4.溶菌酶(lysozyme)

溶菌酶属不耐热碱性蛋白质，主要来源于吞噬细胞，广泛存在于血清、唾液、泪液、尿液、肠液、乳汁、鼻分泌液等其他外分泌液和吞噬细胞溶酶体中。溶菌酶主要裂解G⁺菌胞壁的关键组分肽聚糖，从而使细菌细胞溶解破坏。G^－菌胞壁结构特殊，对溶菌酶不敏感，但在相应抗体存在时，也可被溶菌酶破坏。

5.β-溶素(β-lysin)

β-溶素是血小板释放的一种存在于血清中对热较稳定的碱性多肽，能溶解G⁺细菌。