後天性免疫（）也稱為獲得性免疫、適應性免疫、特異性免疫、專一性防禦，是一種經由與特定病原體接觸後，產生能識別並針對特定病原體啟動的免疫反應。和後天性免疫相對的是先天性免疫。後天免疫系統主要存在於有頜下門的脊椎動物中，近年來也在細菌以及古菌中發現，即 CRISPR/Cas 系統。脊椎動物的後天免疫系統可粗略分為體液免疫和细胞免疫。

与先天免疫系统不同，后天免疫系统对特定的病原体做出特异性的反应。后天免疫系统可以在初次感染某种病原体后产生免疫记忆，并在下一次感染这种病原体时产生更强的抵抗力。这一特征是疫苗接种的理论基础。这样的免疫记忆有时可以为机体提供长时间的保护，例如，感染麻疹后痊愈的人终身都会具有对麻疹的抵抗力；对其他一些病原体而言，这种记忆并不会持续终身，例如水痘。

后天免疫系统会消灭外来的病原体以及它们分泌的有毒物质，但有时，后天免疫系统无法区分外来物质是否有害，这就是枯草热、哮喘和任何其他过敏症状的原因。无论是无害的花粉，还是使人染病的流感病毒，任何可以引发后天免疫系统反应的物质都可以称为抗原。

执行后天免疫系统功能的细胞就是白细胞中的淋巴细胞。体液免疫和细胞免疫机能分别由两类淋巴细胞——B细胞和T细胞负责。B细胞负责分泌抗体（也就是免疫球蛋白）。抗体在血液中流动，结合外来的抗原并使其失活。

后天免疫系统之所以也称为“获得性”免疫，是因为机体对病原体特异性的免疫力是后天“获得”的，反之，先天免疫系统对病原体一般性的抵抗力是编码在遗传基因中而先天“固有”的。“适应性”免疫的说法则是因为它的最终目的是对不同环境的适应。

后天免疫系统的“适应性”来自于体细胞超突变（快速的体细胞突变过程）和V（D）J重组（不可逆的抗原受体基因重组）。这两个过程使得少量的基因可以产生大量不同的抗原受体，并各自表达于不同的淋巴细胞表面。由于基因重组是不可逆的，这些淋巴细胞的子代（包括记忆细胞）都会继承同样特异性的抗原受体基因。

免疫网络理论是一种试图解释后天免疫系统工作机制的理论框架。这一理论的建立基于之前有关克隆选择的概念。现在这一理论已经被应用于艾滋病疫苗的研发。

注意，先天免疫系统和获得性免疫系统是密切合作，而不是互相排斥的。如果没有先天免疫系统中抗原呈递细胞的帮助，获得性免疫系统中的T细胞几乎无法被激活，而B细胞也不能正常工作；同样，如果没有获得性免疫系统特化而高效的防御手段，先天免疫系统也无法处理顽固的病原体感染。

功能
当病原体穿过了固有免疫的屏障，且符合以下两个条件：（1）产生了一定量的抗原；（2）产生了活化树突状细胞的“异己”或者“危险”信号时，获得性免疫系统就会被激活。其只针对特定的抗原，且具有四种特性：识别性（self/nonself recognition）、多样性（diversity）、专一性（specificity）、记忆性（memory）。

获得性免疫系统的主要功能包括：

• 从接触到的大量抗原中识别出“异己”的抗原，并呈递给淋巴细胞。
• 有“多样化”的抗原接受器，以识别多种抗原，且能辨认同一抗原上的不同的或多样的表位。
• 产生能最大化消灭“特定专一”病原体或感染细胞的免疫反应。
• 将感染过的病原体的信息以记忆B细胞和记忆T细胞的形式保存，也就是免疫记忆。

在人体内，获得性免疫系统需要4-7天来产生足够明显的免疫反应。

淋巴细胞
获得性免疫系统中最重要的是T淋巴细胞和B淋巴细胞。淋巴细胞是白细胞下的一个子类。B细胞和T细胞是主要的两类淋巴细胞。人体内有2万亿个淋巴细胞，占白细胞数的20-40%。这些淋巴细胞的总重量和大脑或肝脏的重量相近。仅有2%的淋巴细胞在外周血中随血流循环，其他的都在其他组织和淋巴系统中。在成年动物中，外周淋巴器官内至少包含了3个阶段的B细胞及T细胞：

未成熟的B细胞和T细胞；

成熟的效应B细胞和效应T细胞；

记忆B细胞和T细胞。

抗原呈递
获得性免疫的正常工作依赖于免疫细胞分辨机体自身细胞和外来入侵者的能力。机体自身的细胞会表达“自身”抗原，这些抗原和细菌表面的抗原，或被病毒感染的细胞表面的抗原（“异己”抗原）都不相同。获得性免疫系统就是通过识别“异己”抗原而启动对抗入侵者的免疫反应。

除了没有细胞核的细胞（比如红细胞），所有的自体细胞都能够通过主要组织相容性复合物（MHC）分子来呈递自身的抗原。Th2应答也可以产生白介素4，用于促进B细胞的类型转换。一般而言，对于细胞外的病原体（比如一些细菌和蠕虫）Th2应答相对更有效。调节T细胞(Treg)作为一类CD4+T细胞，具有抑制获得性免疫活性的作用，可以克制免疫系统对自体抗原的误伤，在对自身免疫病的反制上有重要的意义。

CD4+T细胞的重要性可以在人类获得性免疫缺陷病毒（HIV）的感染致病机理上体现出来。HIV专门攻击CD4+T细胞，这样不仅能削弱机体对HIV这种病毒的抵抗力，更从整体上降低了免疫系统的协调活性，使得其他各种病原体更容易入侵患者的体内。这些动物不具有传统意义上的抗体和T细胞受体，而具有一类多变的可变淋巴细胞受体(VLRs)分子。这类分子的功能和有颌类脊椎动物的抗体和T细胞受体相似，也可以结合病原体的抗原，而且也仅由少数基因编码。

昆虫
曾经，人们认为昆虫和其他无脊椎动物只具有固有免疫系统。然而，近来人们在昆虫中发现了一些获得性免疫的特征，例如免疫记忆和特异性识别，虽然这些特性是以和脊椎动物不同的机理产生的。

人们在昆虫中观察到了类似免疫记忆的现象：当昆虫暴露在有非致死量或者热失活致病细菌的环境中之后，昆虫能够获得针对这类细菌的免疫力，使其可以在之后第二次致死量细菌感染中存活下来。与脊椎动物不同的是，昆虫并不具有专业的获得性免疫细胞。昆虫的这些功能是由血细胞提供的，血细胞具有和吞噬细胞类似的功能，在经过上述的免疫后，它们可以更有效地识别和吞噬特定的病原体。昆虫中还发现了可以向后代传递的免疫记忆：例如，如果蜜蜂的蜂后感染了一种细菌，那么之后新生的工蜂也会获得对这种细菌更强的抵抗力。其他以赤拟谷盗为模型的实验也说明，这类免疫记忆从父母的任何一方都可以传递到后代。

有关昆虫中对病原体的特异性识别，基于Dscam基因的学说是最被广泛接受的。Dscam基因包含了3个可变免疫球蛋白结构域，这些结构域可以通过选择性剪切达到相当的多样性。实验证明，在暴露于不同病原体后，有不同剪切形式的Dscam基因产生。而在感染中，仅有产生了可以特异性识别这次感染病原体的Dscam基因的个体才能存活。

其他支持昆虫特异性免疫能力的机制还有RNA干扰(RNAi)，RNAi是一种高特异性的抗病毒机制。通过短链RNA的产生和细胞质中其他蛋白质复合物的配合，RNAi可以从多个途径阻断病毒遗传物质的复制。虽然，我们已经有一些研究成果，但是对于昆虫的免疫机制仍然没有确切的系统性结论。

免疫记忆
当B细胞和T细胞被激活后，都可以生成一定数量的记忆细胞，这些记忆细胞事实上可以视为是一个可以快速调动的，对某些特定病原体有效的，效应B细胞和效应T细胞的储存库。这样，在第二次遇到曾经遇到过的病原体时，机体可以更快地启动更强的免疫防御反应。好像具有某种记忆一般，曾经花了很大功夫解开过的谜题，第二次碰到就可以又快又好地解决。这也是“适应性”免疫系统的本义。以上所描述的基本是长时程的主动免疫记忆，也有只能持续较短时间的被动免疫记忆，详见下文。

被动免疫
被动免疫记忆的持续时间一般在几天到几个月。新生儿包括免疫系统在内的各项身体机能都没有完全发育，而且基本也没有之前自身的主动免疫记忆，所以相当容易被病原体感染。新生儿的免疫功能基本依靠母亲提供的多层被动免疫防护：在子宫内，母体的IgG可以通过胎盘转移到胎儿体内，以至于新生儿的体内抗体浓度相对较高，可以对抗一些母体曾感染过的病原体。母乳中含有的抗体（主要是IgA）则可以通过哺乳被新生儿的肠道吸收，为新生儿提供对抗细菌的免疫力。当来自母体的抗体逐渐被降解，被动免疫失效的时候，婴儿已经具备自己生产抗体的能力了。

抗体和淋巴细胞受体的多样性来自于克隆选择。根据克隆选择学说，从出生之时，动物就会基于一小段基因序列，随机产生大量不同的淋巴细胞，这些淋巴细胞各自编码的淋巴细胞受体（抗体）序列互不相同。 从一小段基因序列随机产生大量不同的淋巴细胞受体（抗体）序列的具体过程，称为V（D）J重组，是把原始序列中的分段重新随机排列组合，加上自发突变的过程，从而限制母体和胎儿之间细胞的交换（如果是简单的上皮组织屏障，则可以被大部分淋巴细胞穿过）。利用融合蛋白来实现免疫抑制，确实是病毒感染过程中常用的机制。一般认为现代的胎生哺乳动物是在发生了病毒感染后进化的，是这种病毒感染使得胎儿可以被母体的免疫系统所耐受。 人类基因组计划在人类基因组中发现了数千个ERVs，并分为24个家族。

免疫网络理论
免疫网络理论是一个试图解释获得性免疫系统工作机制的理论框架。其中主要的两个概念，个体型（idiotype）指的是抗体分子上与抗原特异性相关的独特分子特征，反个体型（anti-idiotype）则是指抗原分子上与抗体结合相关的分子特征。该理论就是基于个体型和反个体型的相互作用。免疫网络理论自1974年开始，主要由Niels Jerne和Geoffrey W. Hoffmann在克隆选择假说的基础上发展而来，被认为与HIV的病理和疗法研究有关。

与固有免疫系统的关系
在最近几十年生物医学的发展中最有趣的之一就是对固有免疫系统工作机理的阐明。固有免疫系统的一部分是体液免疫的，例如补体系统。另一部分则和细胞上的模式识别受体有关，例如Toll样受体（可以诱导干扰素和其他细胞因子的产生，增强单核细胞的抗感染能力）。固有免疫反应中产生的细胞因子，也是激活获得性免疫系统的重要因素之一。

进化
获得性免疫系统虽然在哺乳动物中研究得较为透彻，但是却于大约5亿年前起源于有颌类鱼类中。这个系统中大部分类型的分子、细胞、组织和相关的免疫机制都可以在软骨鱼中找到。淋巴细胞受体、免疫球蛋白、主要组织相容性复合物（MHC）则可以在所有的有颌类鱼类中找到。最古老的免疫球蛋白类型，IgM，在软骨鱼细胞中就是结合在细胞膜上，并且可以在刺激下分泌的。鲨鱼中的IgW亚型，和哺乳动物的IgD亚型相关。抗体基因的组织形式在硬骨鱼和哺乳动物中则有所不同。

淋巴细胞存在于一些进化上早于脊椎动物的后口动物中，例如海胆。这些细胞可以通过模式识别受体(PRRs)结合抗原，属于固有免疫机制。在无颌类鱼类中，有两类淋巴细胞利用可变淋巴细胞受体(VLRs)结合抗原。但是这些动物体内的免疫相关基因重组机制与有颌类脊椎动物不同。

一般认为，免疫系统从低等动物到有颌类的进化，经过了两个重要的演化事件：一是RAG转座子的出现、二是全基因组的两次复制。

获得性免疫的类型
主动免疫来自于遭遇到合适抗原时，自身免疫系统的激活。被动免疫则和自身免疫系统的激活没有关系，往往只是抗体的转移。

• 天然主动免疫 – 当人体被病原体感染，痊愈后获得的免疫。
• 天然被动免疫 – 妊娠期母体通过胎盘向胎儿体内转移抗体，和哺乳期通过母乳使婴儿获得抗体。
• 人工主动免疫 – 通过接种疫苗（灭活或减毒的病原体），使宿主获得的免疫力。
• 人工被动免疫 – 直接向人或动物体内注射抗体，作为医疗手段。

参见
*
*免疫耐受
*免疫抑制
*体细胞超突变

参考文献