ระบบภูมิคุ้มกัน
ภาพ จาก กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกน แสดงนิ วโทรฟิล หนึ่ง เซลล์ (สีเหลือง/ขวา) กำลังกลืนกินแบคทีเรียแอนแทรกซ์ (สีส้ม/ซ้าย) – แถบมาตราส่วนคือ 5 ไมโครเมตร (สีเทียม)
ตัวระบุ
เมช	D007107
เอฟเอ็มเอ	9825
ศัพท์ทางกายวิภาคศาสตร์

ระบบภูมิคุ้มกันเป็นเครือข่ายของระบบชีวภาพที่ปกป้องสิ่งมีชีวิตจากโรคต่างๆ มันตรวจจับและตอบสนองต่อ เชื้อโรคหลากหลายชนิดเช่นไวรัสแบคทีเรียและปรสิตรวมถึงเซลล์มะเร็ง และสิ่ง แปลกปลอมเช่นเศษ ไม้ โดยแยกแยะสิ่งเหล่านี้ออกจาก เนื้อเยื่อที่แข็งแรงของสิ่งมีชีวิตเอง[ ^{1 ] สิ่ง}มีชีวิตหลายชนิดมีระบบย่อยหลักสองระบบของระบบภูมิคุ้มกัน ระบบภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดให้การตอบสนองที่กำหนดไว้ล่วงหน้าต่อสถานการณ์และสิ่งกระตุ้นกลุ่มใหญ่ๆ ระบบภูมิคุ้มกันแบบ ปรับตัวให้เข้ากับสิ่งกระตุ้นแต่ละอย่างโดยการเรียนรู้ที่จะจดจำโมเลกุลที่เคยพบมาก่อน ทั้งสองระบบ ใช้ โมเลกุลและเซลล์ในการทำหน้าที่ของตน

สิ่งมีชีวิตเกือบทั้งหมดมีระบบภูมิคุ้มกันบางชนิดแบคทีเรียมีระบบภูมิคุ้มกันขั้นพื้นฐานในรูปของเอนไซม์ที่ช่วยป้องกัน การติดเชื้อ ไวรัส กลไกภูมิคุ้มกันพื้นฐานอื่นๆ วิวัฒนาการมาจาก พืชและสัตว์โบราณ(ยูคาริโอต) และยังคงอยู่ในลูกหลานในปัจจุบัน กลไกเหล่านี้ได้แก่ การกลืนกิน โดยฟาโกไซต์ เปปไทด์ต้านจุลชีพที่เรียกว่าดีเฟนซินการแทรกแซงอาร์เอ็นเอและระบบคอมพลีเมนต์ สัตว์ มี กระดูกสันหลังที่มีขา กรรไกร รวมถึงมนุษย์ มีกลไกการป้องกันที่ซับซ้อนกว่า ตัวอย่างเช่นภูมิคุ้มกันแบบปรับตัวได้ช่วยให้สามารถปรับตัวเพื่อจดจำเชื้อโรคได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ( การกลายพันธุ์แบบโซมาติก ) กระบวนการนี้สร้างความทรงจำทางภูมิคุ้มกันส่งผลให้มีการตอบสนองที่เพิ่มขึ้นต่อการเผชิญหน้ากับเชื้อโรคชนิดเดียวกันในครั้งต่อไป กลไกของภูมิคุ้มกันแบบปรับตัวได้นี้เป็นพื้นฐานสำคัญของการฉีดวัคซีน

ความผิดปกติของระบบภูมิคุ้มกันสามารถก่อให้เกิดโรคภูมิต้านตนเองโรคอักเสบและมะเร็งได้ภาวะภูมิคุ้มกันบกพร่องเกิดขึ้นเมื่อระบบภูมิคุ้มกันทำงานน้อยกว่าปกติ ส่งผลให้เกิดการติดเชื้อซ้ำๆ และเป็นอันตรายถึงชีวิต ในมนุษย์ ภาวะภูมิคุ้มกันบกพร่องอาจเป็นผลมาจากโรคทางพันธุกรรมเช่น โรค ภูมิคุ้มกันบกพร่องแบบรุนแรง (Severe Combined Immunodeficiency ) ภาวะที่เกิดขึ้นภายหลัง เช่นเอชไอวี / เอดส์หรือการใช้ยาที่กดภูมิคุ้มกัน โรคภูมิต้านตนเองเกิดจากระบบภูมิคุ้มกันที่ทำงานมากเกินไปโจมตีเนื้อเยื่อปกติราวกับว่าเป็นสิ่งแปลกปลอม โรคภูมิต้านตนเองที่พบบ่อย ได้แก่ โรคต่อมไทรอยด์อักเสบฮาชิโมโตะ โรคข้ออักเสบรูมาตอยด์ โรคเบาหวานชนิดที่ 1 และโรคแพ้ภูมิต้านตนเองชนิดทั่วร่างกาย ( Systemic Lupus Erythematosus )ภูมิคุ้มกันวิทยาครอบคลุมการศึกษาทุกด้านของระบบภูมิคุ้มกัน

ระบบภูมิคุ้มกันปกป้องโฮสต์จากการติดเชื้อด้วยการป้องกันหลายชั้นที่มีความจำเพาะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ สิ่งกีดขวางทางกายภาพป้องกันไม่ให้เชื้อโรค เช่นแบคทีเรียและไวรัสเข้าสู่ร่างกาย^{[ 2 ]}หากเชื้อโรคฝ่าสิ่งกีดขวางเหล่านี้ เข้าไปได้ ระบบภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดจะให้การตอบสนองทันที แต่ไม่จำเพาะเจาะจง ระบบภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดพบได้ในสัตว์ ทุก ชนิด^{[ 3 ]}หากเชื้อโรคหลบเลี่ยงการตอบสนองโดยกำเนิดได้สำเร็จ สัตว์มีกระดูกสันหลังจะมีชั้นการป้องกันที่สอง คือ ระบบภูมิคุ้มกันแบบปรับตัว ซึ่งถูกกระตุ้นโดยการตอบสนองโดยกำเนิด^{[ 4 ]}ในที่นี้ ระบบภูมิคุ้มกันจะปรับการตอบสนองระหว่างการติดเชื้อเพื่อปรับปรุงการจดจำเชื้อโรค การตอบสนองที่ดีขึ้นนี้จะคงอยู่หลังจากที่เชื้อโรคถูกกำจัดไปแล้ว ในรูปแบบของความทรงจำทางภูมิคุ้มกันและช่วยให้ระบบภูมิคุ้มกันแบบปรับตัวสามารถโจมตีได้เร็วและแรงขึ้นทุกครั้งที่พบเชื้อโรคนี้^{[ 5 ] [ 6 ]}

ทั้งภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดและภูมิคุ้มกันแบบปรับตัวขึ้นอยู่กับความสามารถของระบบภูมิคุ้มกันในการแยกแยะระหว่างโมเลกุล ของตนเองและโมเลกุลที่ไม่ใช่ของตนเอง ในทางภูมิคุ้มกันวิทยา โมเลกุล ของตนเองคือส่วนประกอบของร่างกายของสิ่งมีชีวิตที่ระบบภูมิคุ้มกันสามารถแยกแยะออกจากสารแปลกปลอมได้^{[ 7 ]}ในทางกลับกัน โมเลกุล ที่ไม่ใช่ของตนเองคือโมเลกุลที่ถูกมองว่าเป็นโมเลกุลแปลกปลอม โมเลกุลที่ไม่ใช่ของตนเองประเภทหนึ่งเรียกว่าแอนติเจน (เดิมทีตั้งชื่อตามตัวสร้างแอนติบอดี) และถูกกำหนดให้เป็นสารที่จับกับตัวรับภูมิคุ้มกัน จำเพาะ และกระตุ้นการตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน^{[ 8 ]}

สิ่งมีชีวิตมีเกราะป้องกันหลายอย่างจากการติดเชื้อ รวมถึงเกราะป้องกันทางกล ทางเคมี และทางชีวภาพ ตัวอย่างของเกราะป้องกันทางกลคือ ชั้น คิวติเคิล ที่เป็นขี้ผึ้ง ของ ใบไม้ส่วนใหญ่ โครง กระดูกภายนอก ของแมลงเปลือกและเยื่อหุ้มของไข่ที่วางไว้ภายนอก และผิวหนังซึ่งเป็นแนวป้องกันด่านแรกต่อการติดเชื้อ^{[ 9 ]}สิ่งมีชีวิตไม่สามารถถูกปิดกั้นจากสิ่งแวดล้อมได้อย่างสมบูรณ์ ดังนั้นระบบต่างๆ จึงทำหน้าที่ปกป้องช่องเปิดของร่างกาย เช่นปอดลำไส้และระบบทางเดินปัสสาวะในปอด การไอและจามจะขับเชื้อโรคและสารระคายเคือง อื่นๆ ออก จากทางเดินหายใจ โดย กลไก การชะล้างของน้ำตาและปัสสาวะยังขับเชื้อโรคออกไปโดยกลไก ในขณะที่เมือกที่หลั่งออกมาจากทางเดินหายใจและทางเดินอาหารทำหน้าที่ดักจับและพันกันจุลินทรีย์^{[ 10 ]}

เกราะป้องกันทางเคมียังช่วยป้องกันการติดเชื้อได้อีกด้วย ผิวหนังและทางเดินหายใจจะหลั่งเปปไทด์ต้านจุลชีพเช่น β- ดีเฟนซิน [ ^{11 ] เอนไซม์}เช่นไลโซไซม์และฟอสโฟลิเปส A2ในน้ำลายน้ำตา และน้ำนมแม่ก็มีฤทธิ์ต้านแบคทีเรียเช่น กัน ^{[ 12 ] [ 13 ]} สารคัดหลั่งในช่องคลอด ทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันทางเคมีหลังจาก การมีประจำเดือนครั้งแรก เมื่อสารคัดหลั่งเหล่านั้น มีฤทธิ์เป็นกรดเล็กน้อยในขณะที่น้ำอสุจิมีดีเฟนซินและสังกะสีเพื่อฆ่าเชื้อโรค^{[ 14 ] [ 15 ]}ในกระเพาะอาหารกรดในกระเพาะอาหารทำหน้าที่เป็นกลไกป้องกันทางเคมีต่อเชื้อโรคที่รับประทานเข้าไป^{[ 16 ]}

ภายในระบบทางเดินปัสสาวะและทางเดินอาหารจุลินทรีย์ประจำถิ่น ทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันทางชีวภาพโดยแข่งขันกับแบคทีเรียก่อโรคเพื่อแย่งชิงอาหารและพื้นที่ และในบางกรณีก็เปลี่ยนแปลงสภาวะแวดล้อม เช่นค่า pHหรือธาตุเหล็กที่มีอยู่ ส่งผลให้โอกาสที่เชื้อก่อโรคจะเพิ่มจำนวนมากพอที่จะทำให้เกิดโรคลดลง^{[ 17 ]}

จุลินทรีย์หรือสารพิษที่เข้าสู่สิ่งมีชีวิตได้สำเร็จจะพบกับเซลล์และกลไกของระบบภูมิคุ้มกันโดยกำเนิด การตอบสนองโดยกำเนิดมักจะถูกกระตุ้นเมื่อจุลินทรีย์ถูกระบุโดยตัวรับรู้รูปแบบซึ่งรับรู้ส่วนประกอบที่ได้รับการอนุรักษ์ไว้ในกลุ่มจุลินทรีย์ขนาดใหญ่^{[ 18 ]}หรือเมื่อเซลล์ที่เสียหาย บาดเจ็บ หรือเครียดส่งสัญญาณเตือน ซึ่งหลายสัญญาณได้รับการรับรู้โดยตัวรับเดียวกันกับที่รับรู้เชื้อโรค^{[ 19 ]}การป้องกันภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดนั้นไม่จำเพาะเจาะจง หมายความว่าระบบเหล่านี้ตอบสนองต่อเชื้อโรคในลักษณะทั่วไป^{[ 20 ]}ระบบนี้ไม่สามารถสร้างภูมิคุ้มกัน ที่ยั่งยืน ต่อเชื้อโรคได้ ระบบภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดเป็นระบบป้องกันหลักของโฮสต์ในสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่^{[ 3 ]}และเป็นระบบเดียวในพืช^{[ 21 ]}

เซลล์ในระบบภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดใช้ตัวรับรู้รูปแบบเพื่อจดจำโครงสร้างโมเลกุลที่ผลิตโดยเชื้อโรค^{[ 22 ]}โปรตีนเหล่านี้ส่วนใหญ่แสดงออกโดยเซลล์ของระบบภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดเช่น เซลล์เดนดริติก แมโครฟาจ โมโนไซต์ นิวโทรฟิล และเซลล์เยื่อบุผิว^{[ 20 ] [ 23 ]}เพื่อระบุโมเลกุลสองประเภท ได้แก่รูปแบบโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับเชื้อโรค (PAMPs) ซึ่งเกี่ยวข้องกับเชื้อโรค จุลินทรีย์ และรูปแบบโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับความเสียหาย (DAMPs) ซึ่งเกี่ยวข้องกับส่วนประกอบของเซลล์โฮสต์ที่ถูกปล่อยออกมาในระหว่างความเสียหายของเซลล์หรือการตายของเซลล์^{[ 24 ]}เซลล์ในระบบภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดมีตัวรับรู้รูปแบบที่ตรวจจับการติดเชื้อภายในหรือความเสียหายของเซลล์ ตัวรับ "ไซโตโซลิก" สามประเภทหลัก ได้แก่ ตัวรับแบบ NOD ตัวรับแบบ RIG (ยีนที่เหนี่ยวนำด้วยกรดเรติโนอิก)และเซนเซอร์ DNA ในไซโตโซลิก^{[ 25 ]}

การรับรู้ PAMPs นอกเซลล์หรือเอนโดโซมนั้นเกิดขึ้นโดยโปรตีนทรานส์เมมเบ รน ที่เรียกว่าตัวรับแบบโทลล์ไลค์ (TLRs) ^{[ 26 ]} TLRs มีโครงสร้างโมทีฟทั่วไป คือ ลิวซีนริชรีพีท (LRRs)ซึ่งทำให้มีรูปร่างโค้ง^{[ 27 ]}ตัวรับแบบโทลล์ไลค์ถูกค้นพบครั้งแรกในแมลงหวี่และกระตุ้นการสังเคราะห์และการหลั่งไซโตไคน์และการกระตุ้นโปรแกรมป้องกันโฮสต์อื่นๆ ที่จำเป็นสำหรับการตอบสนองภูมิคุ้มกันทั้งแบบดั้งเดิมและแบบปรับตัว มีการอธิบายตัวรับแบบโทลล์ไลค์ 10 ชนิดในมนุษย์^{[ 28 ]}

เม็ดเลือด ขาว บางชนิดทำหน้าที่เหมือนสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่เป็นอิสระ และเป็นแขนที่สองของระบบภูมิคุ้มกันโดยกำเนิด เม็ดเลือดขาวโดยกำเนิดประกอบด้วยฟาโกไซต์ "มืออาชีพ" ( แมโครฟาจ นิ วโทรฟิลและเซลล์เดนดริติก ) เซลล์เหล่านี้ระบุและกำจัดเชื้อโรค ไม่ว่าจะโดยการโจมตีเชื้อโรคขนาดใหญ่ผ่านการสัมผัส หรือโดยการกลืนกินแล้วฆ่าจุลินทรีย์ เซลล์อื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับการตอบสนองโดยกำเนิด ได้แก่เซลล์ลิมโฟไซต์โดยกำเนิด^{เซลล์} มา สต์ อีโอ ซิโนฟิ ลเบ โซ ฟิลและเซลล์นักฆ่าตามธรรมชาติ [ ^{29 ]}

ฟาโกไซโทซิสเป็นคุณลักษณะสำคัญของภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดของเซลล์ ซึ่งดำเนินการโดยเซลล์ที่เรียกว่าฟาโกไซต์ที่กลืนกินเชื้อโรคหรืออนุภาค ฟาโกไซต์โดยทั่วไปจะลาดตระเวนไปทั่วร่างกายเพื่อค้นหาเชื้อโรค แต่สามารถถูกเรียกไปยังตำแหน่งเฉพาะโดยไซโตไคน์ได้^{[ 30 ]}เมื่อเชื้อโรคถูกฟาโกไซต์กลืนกินแล้ว มันจะถูกกักอยู่ในถุง ภายในเซลล์ ที่เรียกว่าฟาโกโซมซึ่งต่อมาจะรวมกับถุงอีกถุงหนึ่งที่เรียกว่าไลโซโซมเพื่อสร้างฟาโกลัยโซโซมเชื้อโรคจะถูกฆ่าโดยการทำงานของเอนไซม์ย่อยอาหารหรือหลังจากการระเบิดของการหายใจที่ปล่อยอนุมูลอิสระเข้าไปในฟาโกลัยโซโซม^{[ 31 ] [ 32 ]}ฟาโกไซโทซิสวิวัฒนาการมาเป็นวิธีการในการรับสารอาหารแต่บทบาทนี้ได้ขยายออกไปในฟาโกไซต์เพื่อรวมถึงการกลืนกินเชื้อโรคเป็นกลไกการป้องกัน^{[ 33 ]}ฟาโกไซโตซิสน่าจะเป็นรูปแบบการป้องกันของโฮสต์ที่เก่าแก่ที่สุด เนื่องจากมีการระบุฟาโกไซต์ในสัตว์มีกระดูกสันหลังและสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง^{[ 34 ]}

นิวโทรฟิลและแมโครฟาจเป็นเซลล์ฟาโกไซต์ที่เดินทางไปทั่วร่างกายเพื่อไล่ล่าเชื้อโรคที่บุกรุก^{[ 35 ]}โดยปกตินิวโทรฟิลจะพบในกระแสเลือดและเป็นเซลล์ฟาโกไซต์ชนิดที่พบมากที่สุด คิดเป็น 50% ถึง 60% ของเม็ดเลือดขาวที่ไหลเวียนทั้งหมด^{[ 36 ]}ในช่วงระยะเฉียบพลันของการอักเสบนิวโทรฟิลจะเคลื่อนที่ไปยังบริเวณที่เกิดการอักเสบในกระบวนการที่เรียกว่าเคโมแท็กซิส และมักจะเป็นเซลล์กลุ่มแรกที่มาถึงบริเวณที่ติดเชื้อ แมโครฟาจเป็นเซลล์อเนกประสงค์ที่อาศัยอยู่ในเนื้อเยื่อและผลิตสารเคมีหลายชนิด รวมถึงเอนไซม์ โปรตีนคอมพลีเมนต์และไซโตไคน์ นอกจากนี้ยังสามารถทำหน้าที่เป็นตัวกำจัดเซลล์ที่เสื่อมสภาพและเศษซากอื่นๆ ออกจากร่างกาย และเป็นเซลล์นำเสนอแอนติเจน (APC) ที่กระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันแบบปรับตัวได้^{[ 37 ]}

เซลล์เดนไดรต์เป็นฟาโกไซต์ในเนื้อเยื่อที่สัมผัสกับสิ่งแวดล้อมภายนอก ดังนั้นจึงพบได้ส่วนใหญ่ในผิวหนัง จมูก ปอด กระเพาะอาหาร และลำไส้^{[ 38 ]}เซลล์เหล่านี้ได้รับการตั้งชื่อตามความคล้ายคลึงกับเดนไดรต์ ของเซลล์ ประสาท เนื่องจากทั้งสองมีส่วนยื่นคล้ายหนามจำนวนมาก เซลล์เดนไดรต์ทำหน้าที่เป็นตัวเชื่อมระหว่างเนื้อเยื่อของร่างกายและระบบภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดและระบบภูมิคุ้มกันแบบปรับตัว เนื่องจากเซลล์เหล่านี้นำเสนอแอนติเจนให้กับเซลล์ Tซึ่งเป็นหนึ่งในเซลล์หลักของระบบภูมิคุ้มกันแบบปรับตัว^{[ 38 ]}

แกรนูโลไซต์เป็นเม็ดเลือดขาวที่มีแกรนูลอยู่ในไซโตพลาสซึม ในกลุ่มนี้ได้แก่ นิวโทรฟิล เซลล์มาสต์ เบโซฟิล และอีโอซิโนฟิล เซลล์มาสต์อาศัยอยู่ในเนื้อเยื่อเกี่ยวพันและเยื่อเมือกและควบคุมการตอบสนองต่อการอักเสบ^{[ 39 ]}มักเกี่ยวข้องกับอาการแพ้และ ภาวะแอ นาฟิแล็กซิส [ ^{36 ] เบ}โซฟิลและอีโอซิโนฟิลมีความเกี่ยวข้องกับนิวโทรฟิล พวกมันหลั่งสารสื่อกลางทางเคมีที่เกี่ยวข้องกับการป้องกันปรสิตและมีบทบาทในปฏิกิริยาแพ้ เช่นโรคหอบหืด^{[ 40 ]}

เซลล์ลิมโฟไซต์โดยกำเนิด (ILCs) เป็นกลุ่มของ เซลล์ ภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดที่ได้มาจากเซลล์ต้นกำเนิดลิมโฟไซต์ทั่วไปและอยู่ในสายพันธุ์ลิมโฟไซต์เซลล์เหล่านี้ถูกกำหนดโดยการไม่มี ตัวรับเซลล์ BหรือT ที่ จำเพาะต่อแอนติเจน (TCR) เนื่องจากขาดยีนกระตุ้นการรวมตัวใหม่ ILCs ไม่แสดงเครื่องหมายของเซลล์ไมอีลอยด์หรือเซลล์เดนดริติก^{[ 41 ]}

เซลล์นักฆ่าตามธรรมชาติ (NK cells) เป็นลิมโฟไซต์และเป็นส่วนประกอบของระบบภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดที่ไม่โจมตีจุลินทรีย์ที่บุกรุกโดยตรง^{[ 42 ]}แต่เซลล์ NK จะทำลายเซลล์เจ้าบ้านที่อ่อนแอ เช่น เซลล์เนื้องอกหรือเซลล์ที่ติดเชื้อไวรัส โดยจดจำเซลล์ดังกล่าวด้วยสภาวะที่เรียกว่า "ขาดตัวตน" คำนี้อธิบายถึงเซลล์ที่มีระดับของเครื่องหมายบนพื้นผิวเซลล์ที่เรียกว่า MHC I ( major histocompatibility complex ) ต่ำ ซึ่งเป็นสถานการณ์ที่อาจเกิดขึ้นในการติดเชื้อไวรัสของเซลล์เจ้าบ้าน^{[ 43 ]}เซลล์ร่างกายปกติจะไม่ถูกจดจำและโจมตีโดยเซลล์ NK เพราะเซลล์เหล่านั้นแสดงแอนติเจน MHC ที่สมบูรณ์ แอนติเจน MHC เหล่านั้นจะถูกจดจำโดยตัวรับอิมมูโนโกลบูลินของเซลล์นักฆ่า ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วจะยับยั้งเซลล์ NK ^{[ 44 ]}

การอักเสบเป็นหนึ่งในปฏิกิริยาแรกของระบบภูมิคุ้มกันต่อการติดเชื้อ^{[ 45 ]}อาการของการอักเสบ ได้แก่ รอยแดง บวม ร้อน และปวด ซึ่งเกิดจากการไหลเวียนของเลือดที่เพิ่มขึ้นในเนื้อเยื่อ การอักเสบเกิดจากอีโคซานอยด์และไซโตไคน์ซึ่งถูกปล่อยออกมาจากเซลล์ที่ได้รับบาดเจ็บหรือติดเชื้อ อีโคซานอยด์ประกอบด้วยโปรสตาแกลนดินที่ทำให้เกิดไข้และการขยายตัวของหลอดเลือดที่เกี่ยวข้องกับการอักเสบ และลิวโคไตรอีนที่ดึงดูดเม็ดเลือดขาว บางชนิด (เม็ดเลือดขาว) ^{[ 46 ] [ 47 ]}ไซโตไคน์ทั่วไป ได้แก่อินเตอร์ลิวคินที่รับผิดชอบในการสื่อสารระหว่างเม็ดเลือดขาวเคโมไคน์ที่ส่งเสริมการเคลื่อนที่ของ เซลล์ และอินเตอร์เฟรอนที่มี ฤทธิ์ ต้านไวรัสเช่น การหยุดการสังเคราะห์โปรตีนในเซลล์เจ้าบ้าน^{[ 48 ]}ปัจจัยการเจริญเติบโตและปัจจัยที่เป็นพิษต่อเซลล์อาจถูกปล่อยออกมาด้วย ไซโตไคน์และสารเคมีอื่นๆ เหล่านี้จะดึงดูดเซลล์ภูมิคุ้มกันไปยังบริเวณที่ติดเชื้อและส่งเสริมการรักษาเนื้อเยื่อที่เสียหายหลังจากการกำจัดเชื้อโรค^{[ 49 ]}ตัวรับรู้รูปแบบที่เรียกว่าอินฟลามาโซมเป็นคอมเพล็กซ์โปรตีนหลายชนิด (ประกอบด้วย NLR โปรตีนอะแดปเตอร์ ASC และโมเลกุลตัวกระตุ้นโปรแคสเปส-1) ที่เกิดขึ้นเพื่อตอบสนองต่อ PAMPs และ DAMPs ในไซโตพลาสซึม ซึ่งมีหน้าที่สร้างรูปแบบที่ใช้งานได้ของไซโตไคน์อักเสบ IL-1β และ IL-18 ^{[ 50 ]}

ระบบคอมพลีเมนต์เป็นกระบวนการทางชีวเคมีที่โจมตีพื้นผิวของเซลล์แปลกปลอม ประกอบด้วยโปรตีนมากกว่า 20 ชนิด และได้รับการตั้งชื่อตามความสามารถในการ "เสริม" การฆ่าเชื้อโรคโดยแอนติบอดีคอมพลีเมนต์เป็นส่วนประกอบหลักของระบบภูมิคุ้มกันโดยกำเนิด^{[ 51 ] [ 52 ]}สิ่งมีชีวิตหลายชนิดมีระบบคอมพลีเมนต์ รวมถึงสิ่งมีชีวิตที่ไม่ใช่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเช่น พืช ปลา และสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังบางชนิด[ ^{53 ] ใน}มนุษย์ การตอบสนองนี้จะถูกกระตุ้นโดยการจับกันของคอมพลีเมนต์กับแอนติบอดีที่เกาะติดกับจุลินทรีย์เหล่านี้ หรือการจับกันของโปรตีนคอมพลีเมนต์กับคาร์โบไฮเดรตบนพื้นผิวของจุลินทรีย์สัญญาณการรับรู้นี้จะกระตุ้นการตอบสนองการฆ่าอย่างรวดเร็ว^{[ 54 ]}ความเร็วของการตอบสนองเป็นผลมาจากการขยายสัญญาณที่เกิดขึ้นหลังจากการกระตุ้นโปรตีโอไลติกแบบต่อเนื่อง ของโมเลกุลคอม พลีเมนต์ ซึ่งเป็นโปรตีเอสเช่นกัน หลังจากที่โปรตีนคอมพลีเมนต์จับกับจุลินทรีย์ในตอนแรก พวกมันจะกระตุ้นกิจกรรมโปรตีเอส ซึ่งจะกระตุ้นโปรตีเอสคอมพลีเมนต์อื่นๆ ต่อไปเรื่อยๆ กระบวนการนี้ก่อให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่เร่งปฏิกิริยาที่ขยายสัญญาณเริ่มต้นโดยการป้อนกลับเชิงบวก ที่ควบคุม ได้^{[ 55 ]} ปฏิกิริยา ลูกโซ่นี้ส่งผลให้เกิดการผลิตเปปไทด์ที่ดึงดูดเซลล์ภูมิคุ้มกัน เพิ่มการซึมผ่านของหลอดเลือดและเคลือบพื้นผิวของเชื้อโรค ทำให้เชื้อโรคนั้นถูกทำลาย การสะสมของคอมพลีเมนต์นี้ยังสามารถฆ่าเซลล์ได้โดยตรงโดยการทำลายเยื่อหุ้มพลาสมา ของเซลล์ ผ่านการสร้างคอมเพล็กซ์โจมตีเยื่อหุ้มเซลล์^{[ 51 ]}

ระบบภูมิคุ้มกันแบบปรับตัวได้วิวัฒนาการในสัตว์มีกระดูกสันหลังยุคแรก และช่วยให้เกิดการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่แข็งแกร่งขึ้น รวมถึงความทรงจำทางภูมิคุ้มกันโดยที่เชื้อโรคแต่ละชนิดจะถูก "จดจำ" ด้วยแอนติเจนที่เป็นเอกลักษณ์^{[ 56 ]}การตอบสนองทางภูมิคุ้มกันแบบปรับตัวได้นั้นมีความจำเพาะต่อแอนติเจน และต้องอาศัยการรับรู้แอนติเจน "ที่ไม่ใช่ของตัวเอง" ที่เฉพาะเจาะจงในระหว่างกระบวนการที่เรียกว่าการนำเสนอแอนติเจนความจำเพาะของแอนติเจนช่วยให้เกิดการตอบสนองที่ปรับให้เข้ากับเชื้อโรคหรือเซลล์ที่ติดเชื้อเฉพาะ ความสามารถในการสร้างการตอบสนองที่ปรับให้เหมาะสมเหล่านี้ได้รับการรักษาไว้ในร่างกายโดย "เซลล์ความจำ" หากเชื้อโรคติดเชื้อในร่างกายมากกว่าหนึ่งครั้ง เซลล์ความจำที่เฉพาะเจาะจงเหล่านี้จะถูกนำมาใช้เพื่อกำจัดเชื้อโรคนั้นอย่างรวดเร็ว^{[ 57 ]}ในทางกลับกัน ระบบภูมิคุ้มกันแสดงความทนทานต่อภูมิคุ้มกันสำหรับ " โปรตีนของตัวเอง "

เซลล์ของระบบภูมิคุ้มกันแบบปรับตัวได้เป็นเม็ดเลือดขาวชนิดพิเศษที่เรียกว่าลิมโฟไซต์เซลล์ Bและเซลล์ T เป็นลิมโฟไซต์ชนิดหลักและได้มาจากเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดในไขกระดูก^{[ 58 ]}เซลล์ B มีส่วนเกี่ยวข้องกับการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันแบบฮิวโมรัลในขณะที่เซลล์ T มีส่วนเกี่ยวข้องกับการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันแบบอาศัยเซลล์ เซลล์ T นักฆ่าจะจดจำเฉพาะแอนติเจนที่จับคู่กับ โมเลกุล MHC คลาส Iเท่านั้นในขณะที่เซลล์ T ผู้ช่วยและเซลล์ T ควบคุมจะจดจำเฉพาะแอนติเจนที่จับคู่กับ โมเลกุล MHC คลาส II เท่านั้น กลไกการนำเสนอแอนติเจนทั้งสองแบบนี้สะท้อนให้เห็นถึงบทบาทที่แตกต่างกันของเซลล์ T ทั้งสองชนิด เซลล์ T ชนิดย่อยที่สามที่มีจำนวนน้อยคือเซลล์ T γδที่จดจำแอนติเจนที่สมบูรณ์ซึ่งไม่ได้จับกับตัวรับ MHC ^{[ 59 ]} เซลล์ T ที่มีเครื่องหมายบวกสองตัวจะสัมผัสกับ แอนติเจนของตัวเองที่หลากหลายในต่อมไทมัสซึ่งไอโอดีนมีความจำเป็นต่อการพัฒนาและการทำงานของต่อมไทมัส^{[ 60 ]}ในทางตรงกันข้าม ตัวรับแอนติเจนเฉพาะของเซลล์ B เป็นโมเลกุลแอนติบอดีบนพื้นผิวของเซลล์ B และจดจำแอนติเจนดั้งเดิม (ที่ยังไม่ผ่านกระบวนการ) โดยไม่จำเป็นต้องมีการประมวลผลแอนติเจน แอนติเจนดังกล่าวอาจเป็นโมเลกุลขนาดใหญ่ที่พบอยู่บนพื้นผิวของเชื้อโรค แต่ก็อาจเป็นแฮปเทน ขนาดเล็ก (เช่น เพนิซิลลิน) ที่ติดอยู่กับโมเลกุลพาหะได้ เช่นกัน ^{[ 61 ]}เซลล์ B แต่ละสายพันธุ์จะแสดงแอนติบอดีที่แตกต่างกัน ดังนั้นชุดตัวรับแอนติเจนของเซลล์ B ที่สมบูรณ์จึงแสดงถึงแอนติบอดีทั้งหมดที่ร่างกายสามารถผลิตได้^{[ 58 ]}เมื่อเซลล์ B หรือเซลล์ T พบกับแอนติเจนที่เกี่ยวข้อง พวกมันจะเพิ่มจำนวนและผลิต "โคลน" ของเซลล์จำนวนมากที่กำหนดเป้าหมายแอนติเจนเดียวกัน กระบวนการนี้เรียกว่าการคัดเลือกโคลน^{[ 62 ]}

ทั้งเซลล์ B และเซลล์ T ต่างก็มีโมเลกุลตัวรับที่รู้จักเป้าหมายเฉพาะ เซลล์ T จะรู้จักเป้าหมาย "ที่ไม่ใช่ของตัวเอง" เช่น เชื้อโรค ก็ต่อเมื่อแอนติเจน (ชิ้นส่วนเล็กๆ ของเชื้อโรค) ได้รับการประมวลผลและนำเสนอร่วมกับตัวรับ "ของตัวเอง" ที่เรียกว่าโมเลกุลคอมเพล็กซ์ความเข้ากันได้ทางเนื้อเยื่อหลัก (MHC) ^{[ 63 ]}

เซลล์ T มีสองประเภทหลัก ได้แก่เซลล์ T นักฆ่าและเซลล์ T ผู้ช่วยนอกจากนี้ยังมีเซลล์ T ควบคุมซึ่งมีบทบาทในการปรับการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกัน^{[ 64 ]}

เซลล์ T นักฆ่าเป็นกลุ่มย่อยของเซลล์ T ที่ฆ่าเซลล์ที่ติดเชื้อไวรัส (และเชื้อโรคอื่นๆ) หรือเซลล์ที่เสียหายหรือทำงานผิดปกติ^{[ 65 ]}เช่นเดียวกับเซลล์ B เซลล์ T แต่ละชนิดจะจดจำแอนติเจนที่แตกต่างกัน เซลล์ T นักฆ่าจะถูกกระตุ้นเมื่อตัวรับเซลล์ T ของพวกมัน จับกับแอนติเจนเฉพาะนี้ในคอมเพล็กซ์กับตัวรับ MHC Class I ของเซลล์อื่น การจดจำคอมเพล็กซ์ MHC:แอนติเจนนี้ได้รับการช่วยเหลือโดยตัวรับร่วมบนเซลล์ T ที่เรียกว่าCD8จากนั้นเซลล์ T จะเดินทางไปทั่วร่างกายเพื่อค้นหาเซลล์ที่ตัวรับ MHC I มีแอนติเจนนี้ เมื่อเซลล์ T ที่ถูกกระตุ้นสัมผัสกับเซลล์ดังกล่าว มันจะปล่อยสารพิษไซโตท็อกซินเช่นเพอร์ฟอรินซึ่งสร้างรูพรุนในเยื่อหุ้มพลาสมา ของเซลล์เป้าหมาย ทำให้ไอออนน้ำ และสารพิษเข้าไปได้ การเข้าของสารพิษอีกชนิดหนึ่งที่เรียกว่าแกรนูลิซิน (โปรตีเอส) จะกระตุ้นให้เซลล์เป้าหมายเกิด อะพอ พโทซิส^{[ 66 ]}การฆ่าเซลล์เจ้าบ้านโดยทีเซลล์มีความสำคัญอย่างยิ่งในการป้องกันการจำลองแบบของไวรัส การกระตุ้นทีเซลล์ถูกควบคุมอย่างเข้มงวดและโดยทั่วไปต้องอาศัยสัญญาณกระตุ้น MHC/แอนติเจนที่แข็งแกร่งมาก หรือสัญญาณกระตุ้นเพิ่มเติมที่ได้รับจากทีเซลล์ "ผู้ช่วย" (ดูด้านล่าง) ^{[ 66 ]}

เซลล์ Helper Tควบคุมทั้งการตอบสนองภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดและโดยปรับตัว และช่วยกำหนดว่าร่างกายจะตอบสนองภูมิคุ้มกันแบบใดต่อเชื้อโรคชนิดใดชนิดหนึ่ง^{[ 67 ] [ 68 ]}เซลล์เหล่านี้ไม่มีฤทธิ์ทำลายเซลล์และไม่ฆ่าเซลล์ที่ติดเชื้อหรือกำจัดเชื้อโรคโดยตรง แต่จะควบคุมการตอบสนองภูมิคุ้มกันโดยการสั่งการให้เซลล์อื่นทำหน้าที่เหล่านี้^{[ 69 ]}

เซลล์ T ผู้ช่วยแสดงตัวรับเซลล์ T ที่รู้จักแอนติเจนที่จับกับโมเลกุล MHC คลาส II คอมเพล็กซ์ MHC:แอนติเจนยังได้รับการจดจำโดย ตัวรับร่วม CD4 ของเซลล์ผู้ช่วย ซึ่งจะดึงดูดโมเลกุลภายในเซลล์ T (เช่นLck ) ที่รับผิดชอบต่อการกระตุ้นเซลล์ T เซลล์ T ผู้ช่วยมีการเชื่อมโยงกับคอมเพล็กซ์ MHC:แอนติเจนที่อ่อนกว่าที่พบในเซลล์ T นักฆ่า หมายความว่าตัวรับจำนวนมาก (ประมาณ 200–300) บนเซลล์ T ผู้ช่วยจะต้องถูกจับโดย MHC:แอนติเจนเพื่อกระตุ้นเซลล์ผู้ช่วย ในขณะที่เซลล์ T นักฆ่าสามารถถูกกระตุ้นได้โดยการจับกับโมเลกุล MHC:แอนติเจนเพียงโมเลกุลเดียว การกระตุ้นเซลล์ T ผู้ช่วยยังต้องใช้ระยะเวลาการจับกับเซลล์นำเสนอแอนติเจนที่ยาวนานกว่า^{[ 70 ]}การกระตุ้นเซลล์ T ผู้ช่วยที่อยู่ในสภาวะพักจะทำให้เซลล์ปล่อยไซโตไคน์ที่มีอิทธิพลต่อกิจกรรมของเซลล์หลายชนิด สัญญาณไซโตไคน์ที่ผลิตโดยเซลล์ T ผู้ช่วยจะช่วยเพิ่มฟังก์ชันการฆ่าเชื้อจุลินทรีย์ของแมโครฟาจและกิจกรรมของเซลล์ T นักฆ่า^{[ 71 ]}นอกจากนี้ การกระตุ้นเซลล์ T ตัวช่วยยังทำให้เกิดการเพิ่มขึ้นของโมเลกุลที่แสดงออกบนพื้นผิวของเซลล์ T เช่น CD40 ligand (เรียกอีกอย่างว่าCD154 ) ซึ่งให้สัญญาณกระตุ้นเพิ่มเติมที่จำเป็นต่อการกระตุ้นเซลล์ B ที่สร้างแอนติบอดี^{[ 72 ]}

เซลล์ T แกมมาเดลต้า (เซลล์ T γδ) มีตัวรับเซลล์ T (TCR) ทางเลือกที่ตรงข้ามกับเซลล์ T CD4+ และ CD8+ (αβ) และมีลักษณะร่วมกันของเซลล์ T ช่วยเหลือ เซลล์ T ที่เป็นพิษต่อเซลล์ และเซลล์ NK เงื่อนไขที่ทำให้เกิดการตอบสนองจากเซลล์ T γδ ยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างสมบูรณ์ เช่นเดียวกับเซลล์ T ย่อย 'ที่ไม่ธรรมดา' อื่นๆ ที่มี TCR ที่ไม่เปลี่ยนแปลง เช่นเซลล์ T นักฆ่าตามธรรมชาติที่จำกัดโดยCD1d เซลล์ T γδ อยู่คร่อมขอบเขตระหว่างภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดและภูมิคุ้มกันแบบปรับตัว^{[ 73 ]}ในด้านหนึ่ง เซลล์ T γδ เป็นส่วนประกอบของภูมิคุ้มกันแบบปรับตัว เนื่องจากพวกมันจัดเรียงยีน TCR ใหม่เพื่อสร้างความหลากหลายของตัวรับ และยังสามารถพัฒนาฟีโนไทป์หน่วยความจำได้ ในอีกด้านหนึ่ง กลุ่มย่อยต่างๆ ก็เป็นส่วนหนึ่งของระบบภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดเช่นกัน เนื่องจาก TCR ที่จำกัดหรือตัวรับ NK อาจถูกใช้เป็นตัวรับการจดจำรูปแบบ ตัวอย่างเช่น เซลล์ T Vγ9/Vδ2 ของมนุษย์จำนวนมากจะตอบสนองต่อโมเลกุลทั่วไปที่ผลิตโดยจุลินทรีย์ภายในไม่กี่ชั่วโมง และเซลล์ T Vδ1+ ที่ถูกจำกัดอย่างมากในเยื่อบุผิวจะตอบสนองต่อเซลล์เยื่อบุผิวที่เครียด^{[ 59 ]}

เซลล์Bระบุเชื้อโรคเมื่อแอนติบอดีบนพื้นผิวจับกับแอนติเจนต่างประเทศจำเพาะ^{[ 75 ]}แอนติเจน/แอนติบอดีคอมเพล็กซ์นี้จะถูกดูดซึมเข้าไปในเซลล์ B และถูกประมวลผลโดยการย่อยสลายโปรตีนเป็นเปปไทด์จากนั้นเซลล์ B จะแสดงเปปไทด์แอนติเจนเหล่านี้บนโมเลกุล MHC คลาส II บนพื้นผิว การรวมกันของ MHC และแอนติเจนนี้จะดึงดูดเซลล์ T ผู้ช่วยที่เข้าคู่กัน ซึ่งจะปล่อยลิมโฟไคน์และกระตุ้นเซลล์ B ^{[ 76 ]}เมื่อเซลล์ B ที่ถูกกระตุ้นเริ่มแบ่งตัวลูกหลานของมัน ( เซลล์พลาสมา ) จะหลั่งแอนติบอดีที่รู้จักแอนติเจนนี้ออกมาหลายล้านสำเนา แอนติบอดีเหล่านี้จะหมุนเวียนอยู่ในพลาสมาในเลือดและน้ำเหลืองจับกับเชื้อโรคที่แสดงแอนติเจนและทำเครื่องหมายไว้เพื่อทำลายโดยการกระตุ้นคอมพลีเมนต์หรือเพื่อดูดซึมและทำลายโดยฟาโกไซต์แอนติบอดียังสามารถทำให้สิ่งท้าทายเป็นกลางได้โดยตรง โดยการจับกับสารพิษของแบคทีเรียหรือโดยการรบกวนตัวรับที่ไวรัสและแบคทีเรียใช้ในการติดเชื้อเซลล์^{[ 77 ]}

ทารกแรกเกิดไม่มีการสัมผัสกับจุลินทรีย์มาก่อนและมีความเสี่ยงต่อการติดเชื้อเป็นพิเศษ มารดาให้การป้องกันแบบพาสซีฟหลายชั้น ในระหว่างตั้งครรภ์ แอนติบอดีชนิดหนึ่งที่เรียกว่าIgGจะถูกส่งจากแม่ไปยังทารกโดยตรงผ่านทางรกดังนั้นทารกจึงมีแอนติบอดีในระดับสูงแม้กระทั่งแรกเกิด โดยมีช่วงความจำเพาะของแอนติเจนเหมือนกับแม่^{[ 78 ]}น้ำนมแม่หรือน้ำนมเหลืองยังมีแอนติบอดีที่ถูกถ่ายทอดไปยังลำไส้ของทารกและป้องกันการติดเชื้อแบคทีเรียจนกว่าทารกแรกเกิดจะสามารถสังเคราะห์แอนติบอดีของตนเองได้^{[ 79 ]}นี่คือภูมิคุ้มกันแบบพาสซีฟเนื่องจากทารกในครรภ์ไม่ได้สร้างเซลล์ความจำหรือแอนติบอดีใดๆ ขึ้นมาเอง แต่ยืมมาใช้เท่านั้น ภูมิคุ้มกันแบบพาสซีฟนี้มักจะมีระยะสั้น โดยคงอยู่ตั้งแต่ไม่กี่วันจนถึงหลายเดือน ในทางการแพทย์ ภูมิคุ้มกันแบบพาสซีฟที่ให้การป้องกันยังสามารถถ่ายทอดจากบุคคลหนึ่งไปยังอีกบุคคลหนึ่งได้ โดยวิธีการทางเทียม ^{[ 80 ]}

เมื่อเซลล์ B และเซลล์ T ถูกกระตุ้นและเริ่มจำลองตัวเอง ลูกหลานบางส่วนของเซลล์เหล่านี้จะกลายเป็นเซลล์ความจำที่มีอายุยืนยาว ตลอดช่วงชีวิตของสัตว์ เซลล์ความจำเหล่านี้จะจดจำเชื้อโรคเฉพาะแต่ละชนิดที่เคยพบเจอ และสามารถตอบสนองอย่างรุนแรงได้หากตรวจพบเชื้อโรคนั้นอีกครั้ง เซลล์ T จดจำเชื้อโรคโดยใช้สัญญาณการติดเชื้อขนาดเล็กที่ใช้โปรตีนเป็นพื้นฐาน เรียกว่าแอนติเจน ซึ่งจับกับตัวรับบนพื้นผิวของเซลล์ T โดยตรง^{[ 81 ]}เซลล์ B ใช้โปรตีนอิมมูโนโกลบูลินในการจดจำเชื้อโรคโดยใช้แอนติเจน^{[ 82 ]}กระบวนการนี้เป็นแบบ "ปรับตัว" เพราะเกิดขึ้นตลอดช่วงชีวิตของแต่ละบุคคลเพื่อปรับตัวให้เข้ากับการติดเชื้อจากเชื้อโรคนั้น และเตรียมระบบภูมิคุ้มกันให้พร้อมสำหรับความท้าทายในอนาคต ความจำทางภูมิคุ้มกันอาจอยู่ในรูปแบบของความจำระยะสั้นแบบพาสซีฟหรือความจำระยะยาวแบบแอคทีฟ^{[ ​​83 ]}

ระบบภูมิคุ้มกันมีส่วนเกี่ยวข้องกับการควบคุมทางสรีรวิทยาหลายด้านในร่างกาย ระบบภูมิคุ้มกันมีปฏิสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับระบบอื่นๆ เช่น ระบบต่อมไร้ท่อ^{[ 84 ] [ 85 ]}และระบบประสาท^{[ 86 ] [ 87 ] [ 88 ]}ระบบภูมิคุ้มกันยังมีบทบาทสำคัญในการเกิดตัวอ่อน (การพัฒนาของตัวอ่อน) รวมถึงการซ่อมแซมและการ สร้าง เนื้อเยื่อใหม่^{[ 89 ]}

ฮอร์โมนสามารถทำหน้าที่เป็นสารปรับภูมิคุ้มกันโดยเปลี่ยนแปลงความไวของระบบภูมิคุ้มกัน ตัวอย่างเช่นฮอร์โมนเพศหญิงเป็นที่รู้จักกัน ว่าเป็น สารกระตุ้นภูมิคุ้มกันทั้งในการตอบสนองภูมิคุ้มกันแบบปรับตัว^{[ 90 ]}และภูมิคุ้มกันโดยกำเนิด^{[ 91 ]}โรคภูมิต้านตนเองบางชนิด เช่น โรคลูปัสอีริธีมาโต ซัส มักเกิดขึ้นกับผู้หญิงมากกว่า และมักเริ่มเกิดขึ้นพร้อมกับวัยแร้งในทางตรงกันข้ามฮอร์โมนเพศชายเช่นเทสโทสเตอโรนดูเหมือนจะเป็นสารกดภูมิคุ้มกัน [ ^{92 ] ฮอร์โมน}อื่นๆ ก็ดูเหมือนจะควบคุมระบบภูมิคุ้มกันเช่นกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งโปรแลคติน ฮอร์โมนการเจริญเติบโตและวิตามินดี^{[ 93 ] [ 94 ]}

แม้ว่าการศึกษาเซลล์ในระยะแรกจะชี้ให้เห็นว่าวิตามินดีอาจมีอิทธิพลต่อการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกัน แต่การทดลองทางคลินิกขนาดใหญ่และการวิเคราะห์ข้อมูลเชิงเมตาในระยะหลัง (2022–2024) พบว่าการเสริมวิตามินดีสามารถลดความเสี่ยงและความรุนแรงของโรคภูมิต้านตนเอง เช่น โรคข้ออักเสบรูมาตอยด์และโรคปลอกประสาทเสื่อมแข็ง และอาจลดอุบัติการณ์ของการติดเชื้อทางเดินหายใจเฉียบพลันและปรับปรุงผลลัพธ์ของวัณโรคได้เล็กน้อย^{[ 95 ] [ 96 ] [ 97 ]} รายงานของ สถาบันการแพทย์แห่งสหรัฐอเมริกาในปี 2011 ระบุว่า "ผลลัพธ์ที่เกี่ยวข้องกับ ... การทำงานของระบบภูมิคุ้มกันและโรคภูมิต้านตนเองและการติดเชื้อ ... ไม่สามารถเชื่อมโยงได้อย่างน่าเชื่อถือกับการบริโภคแคลเซียมหรือวิตามินดี และมักจะขัดแย้งกัน" ^{[ 98 ] : 5}

ระบบภูมิคุ้มกันได้รับผลกระทบจากการนอนหลับและการพักผ่อน และการนอนหลับไม่เพียงพอเป็นอันตรายต่อการทำงานของระบบภูมิคุ้มกัน^{[ 99 ]}วงจรป้อนกลับที่ซับซ้อนซึ่งเกี่ยวข้องกับไซโตไคน์เช่นอินเตอร์ลิวคิน-1และปัจจัยเนื้องอกเนโครซิส-αที่ผลิตขึ้นเพื่อตอบสนองต่อการติดเชื้อ ดูเหมือนจะมีบทบาทในการควบคุมการนอนหลับแบบไม่เคลื่อนไหวลูกตาอย่างรวดเร็ว ( NREM ) ด้วย ^{[ 100 ]}ดังนั้น การตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันต่อการติดเชื้ออาจส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในวงจรการนอนหลับ รวมถึงการเพิ่มขึ้นของการนอนหลับแบบคลื่นช้าเมื่อเทียบกับการนอนหลับแบบเคลื่อนไหวลูกตาอย่างรวดเร็ว ( REM ) ^{[ 101 ]}

ในผู้ที่นอนหลับไม่เพียงพอการสร้างภูมิคุ้มกันอาจมีประสิทธิภาพลดลง และอาจส่งผลให้มีการผลิตแอนติบอดีน้อยลง และการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันต่ำกว่าที่พบในผู้ที่นอนหลับพักผ่อนเพียงพอ^{[ 102 ] [ 103 ]}นอกจากนี้ โปรตีนเช่นNFIL3ซึ่งแสดงให้เห็นว่ามีความเกี่ยวพันอย่างใกล้ชิดกับทั้งการแบ่งแยกเซลล์ T และจังหวะชีวิตประจำวันอาจได้รับผลกระทบจากการรบกวนวงจรแสงและความมืดตามธรรมชาติเนื่องจากการนอนหลับไม่เพียงพอ การหยุดชะงักเหล่านี้อาจนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของโรคเรื้อรัง เช่น โรคหัวใจ อาการปวดเรื้อรัง และโรคหอบหืด^{[ 104 ]}

นอกเหนือจากผลเสียของการนอนหลับไม่เพียงพอแล้ว การนอนหลับและระบบจังหวะชีวภาพที่เกี่ยวพันกันยังแสดงให้เห็นว่ามีผลควบคุมอย่างมากต่อการทำงานของระบบภูมิคุ้มกัน ทั้งภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดและภูมิคุ้มกันแบบปรับตัวได้ ประการแรก ในช่วงเริ่มต้นของระยะการนอนหลับแบบคลื่นช้า ระดับฮอร์โมนคอร์ติ ซอ ลเอพิเนฟรินและนอร์เอพิเนฟริน ในเลือดที่ ลดลงอย่างฉับพลัน จะทำให้ระดับฮอร์โมนเลปตินฮอร์โมนการเจริญเติบโตจากต่อมใต้สมองและโปรแลคติน ในเลือดเพิ่มสูงขึ้น สัญญาณเหล่านี้กระตุ้นให้เกิดภาวะอักเสบผ่านการผลิตไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบ ได้แก่ อินเตอร์ลิวคิน-1 อินเตอร์ลิวคิน-12ทีเอ็นเอฟ-อัลฟาและไอเอฟเอ็น-แกมมาจากนั้นไซโตไคน์เหล่านี้จะกระตุ้นการทำงานของระบบภูมิคุ้มกัน เช่น การกระตุ้น การเพิ่มจำนวน และการแบ่งตัว ของเซลล์ภูมิคุ้มกัน ในช่วงเวลาของการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันแบบปรับตัวที่ค่อยๆ พัฒนานี้ จะมีเซลล์ที่ยังไม่แบ่งตัวหรือแบ่งตัวน้อย เช่น เซลล์ทีชนิด Naive และ Central Memory อยู่ในระดับสูง นอกจากผลกระทบเหล่านี้แล้ว สภาพแวดล้อมของฮอร์โมนที่ผลิตในเวลานี้ (เลปติน ฮอร์โมนการเจริญเติบโตของต่อมใต้สมอง และโปรแลคติน) ยังสนับสนุนปฏิสัมพันธ์ระหว่าง APC และเซลล์ T การเปลี่ยนแปลงสมดุลของ ไซโตไคน์ T _h 1/T _h 2ไปสู่สภาวะที่สนับสนุน T _{h 1 การเพิ่มขึ้นของการแพร่กระจายของเซลล์ T h}โดยรวมและการอพยพของเซลล์ T ที่ยังไม่ได้รับการกระตุ้นไปยังต่อมน้ำเหลือง นอกจากนี้ยังเชื่อกันว่าสิ่งนี้สนับสนุนการสร้างความทรงจำทางภูมิคุ้มกันที่ยั่งยืนผ่านการเริ่มต้นการตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน Th1 ^{[ 105 ]}

ในช่วงเวลาที่ตื่นตัว เซลล์เอฟเฟกเตอร์ที่แตกต่างกัน เช่น เซลล์นักฆ่าตามธรรมชาติที่เป็นพิษต่อเซลล์ และลิมโฟไซต์ทีที่เป็นพิษต่อเซลล์ CD45RA+ จะมีจำนวนสูงสุด โมเลกุลต้านการอักเสบ เช่น คอร์ติซอลและแคเทโคลามีนก็จะมีจำนวนสูงสุดในช่วงเวลาที่ตื่นตัวและทำกิจกรรม การอักเสบสามารถทำให้เกิดความเครียดออกซิเดชันและการมีเมลาโทนินในช่วงเวลานอนหลับสามารถต่อต้านการผลิตอนุมูลอิสระในช่วงเวลานี้ได้^{[ 105 ] [ 106 ]}

การออกกำลังกายมีผลดีต่อระบบภูมิคุ้มกัน และขึ้นอยู่กับความถี่และความเข้มข้น ผลกระทบจากเชื้อโรคที่เกิดจากแบคทีเรียและไวรัสจะลดลง^{[ 107 ]}หลังจากการออกกำลังกายอย่างหนักทันที จะเกิดภาวะภูมิคุ้มกันบกพร่องชั่วคราว โดยจำนวนลิมโฟไซต์ในกระแสเลือดจะลดลงและการผลิตแอนติบอดีลดลง ซึ่งอาจทำให้เกิดโอกาสในการติดเชื้อและกระตุ้นการติดเชื้อไวรัสแฝง^{[ 108 ]}แต่หลักฐานยังไม่ชัดเจน^{[ 109 ] [ 110 ]}

ระหว่างการออกกำลังกายจะมีการเพิ่มขึ้นของเม็ดเลือดขาวทุกชนิดที่ไหลเวียนอยู่ในร่างกาย ซึ่งเกิดจากแรงเสียดทานของเลือดที่ไหลบน พื้นผิว ของเซลล์บุผนังหลอดเลือดและแคเทโคลามีนที่มีผลต่อตัวรับเบต้าอะดรีเนอร์จิก (βARs) ^{[ 108 ]}จำนวนนิวโทรฟิลในเลือดจะเพิ่มขึ้นและคงอยู่ในระดับสูงนานถึงหกชั่วโมง และ ยังมี รูปแบบที่ยังไม่เจริญเต็มที่อยู่ด้วย แม้ว่าการเพิ่มขึ้นของนิวโทรฟิล (" ภาวะนิวโทรฟิเลีย ") จะคล้ายกับที่พบในระหว่างการติดเชื้อแบคทีเรีย แต่หลังจากออกกำลังกายแล้ว ประชากรเซลล์จะกลับสู่ระดับปกติภายในเวลาประมาณ 24 ชั่วโมง^{[ 108 ]}

จำนวนลิมโฟไซต์ ที่หมุนเวียน (ส่วนใหญ่เป็นเซลล์นักฆ่าตามธรรมชาติ ) ลดลงระหว่างการออกกำลังกายอย่างหนัก แต่จะกลับสู่ระดับปกติหลังจาก 4 ถึง 6 ชั่วโมง แม้ว่าเซลล์จะตาย ไปถึง 2% แต่ส่วนใหญ่จะอพยพจากเลือดไปยังเนื้อเยื่อ โดยเฉพาะลำไส้และปอด ซึ่งเป็นบริเวณที่มีโอกาสพบเชื้อโรค ได้มากที่สุด ^{[ 108 ]}

โมโนไซต์บางส่วนออกจากระบบไหลเวียนโลหิตและอพยพไปยังกล้ามเนื้อ ซึ่งพวกมันจะแยกตัวและกลายเป็นแมโครฟาจ [ ^{108 ] เซลล์}เหล่านี้จะแยกตัวออกเป็นสองประเภท ได้แก่ แมโครฟาจที่เพิ่มจำนวน ซึ่งมีหน้าที่ในการเพิ่มจำนวนเซลล์ต้นกำเนิดและแมโครฟาจที่ฟื้นฟู ซึ่งเกี่ยวข้องกับการทำให้เซลล์ต้นกำเนิดเจริญเติบโตเป็นเซลล์กล้ามเนื้อ^{[ 111 ]}

ระบบภูมิคุ้มกัน โดยเฉพาะส่วนประกอบภูมิคุ้มกันโดยกำเนิด มีบทบาทสำคัญในการซ่อมแซมเนื้อเยื่อหลังได้รับบาดเจ็บตัวแสดงหลัก ได้แก่แมโครฟาจและนิวโทรฟิลแต่ตัวแสดงเซลล์อื่นๆ เช่นเซลล์ T γδเซลล์น้ำเหลืองโดยกำเนิด (ILCs) และเซลล์ T ควบคุม (Tregs) ก็มีความสำคัญเช่นกัน ความยืดหยุ่นของเซลล์ภูมิคุ้มกันและความสมดุลระหว่างสัญญาณที่กระตุ้นการอักเสบและสัญญาณที่ยับยั้งการอักเสบเป็นสิ่งสำคัญในการซ่อมแซมเนื้อเยื่ออย่างมีประสิทธิภาพ ส่วนประกอบและเส้นทางภูมิคุ้มกันมีส่วนเกี่ยวข้องกับการสร้างใหม่เช่นกัน ตัวอย่างเช่น ในสัตว์ครึ่งบก ครึ่งน้ำ เช่นการสร้างแขนขาใหม่ของแอกโซลอทล์ตามสมมติฐานหนึ่ง สิ่งมีชีวิตที่สามารถสร้างใหม่ได้ ( เช่นแอกโซลอทล์ ) อาจมีภูมิคุ้มกันน้อยกว่าสิ่งมีชีวิตที่ไม่สามารถสร้างใหม่ได้^{[ 112 ]}

ความล้มเหลวของการป้องกันของโฮสต์เกิดขึ้นและแบ่งออกเป็นสามประเภทใหญ่ๆ ได้แก่ ภาวะภูมิคุ้มกันบกพร่อง^{[ 113 ]}ภาวะภูมิคุ้มกันทำลายตนเอง^{[ 114 ]}และภาวะภูมิไวเกิน^{[ 115 ]}

ภาวะภูมิคุ้มกันบกพร่องเกิดขึ้นเมื่อส่วนประกอบอย่างน้อยหนึ่งส่วนของระบบภูมิคุ้มกันไม่ทำงาน ความสามารถของระบบภูมิคุ้มกันในการตอบสนองต่อเชื้อโรคจะลดลงทั้งในเด็กและผู้สูงอายุโดยการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันจะเริ่มลดลงเมื่ออายุประมาณ 50 ปีเนื่องจากภาวะภูมิคุ้มกันเสื่อมตามวัย [ ^{116 ] [ 117 ] ใน}ประเทศที่พัฒนาแล้วโรคอ้วนโรคพิษสุราเรื้อรังและการใช้ยาเสพติดเป็นสาเหตุทั่วไปของการทำงานของระบบภูมิคุ้มกันที่บกพร่อง ในขณะที่ภาวะทุพโภชนาการเป็นสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของภาวะภูมิคุ้มกันบกพร่องในประเทศกำลังพัฒนา [ ^{117 ] อาหาร}ที่ขาดโปรตีนเพียงพอมีความสัมพันธ์กับภูมิคุ้มกันแบบเซลล์ การทำงานของคอมพลีเมนต์ การทำงานของฟาโกไซต์ ความเข้มข้นของแอนติบอดี IgAและการผลิตไซโตไคน์ที่บกพร่อง นอกจากนี้ การสูญเสียต่อมไทมัสตั้งแต่อายุยังน้อยเนื่องจากการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมหรือการผ่าตัดเอาออกส่งผลให้เกิดภาวะภูมิคุ้มกันบกพร่องอย่างรุนแรงและมีความเสี่ยงสูงต่อการติดเชื้อ^{[ 118 ]}ภาวะภูมิคุ้มกันบกพร่องยังสามารถถ่ายทอดทางพันธุกรรมหรือ ' ได้มา ' ได้อีกด้วย ^{[ 119 ]} ภาวะ ภูมิคุ้มกันบกพร่องแบบรุนแรงร่วม (Severe combined immunodeficiency)เป็นความผิดปกติทางพันธุกรรม ที่หายาก ซึ่งมีลักษณะเฉพาะคือการพัฒนาที่ผิดปกติของเซลล์ T และเซลล์ B ที่ทำหน้าที่ได้ ซึ่งเกิดจากการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมจำนวนมาก^{[ 120 ]}โรคแกรนูโลมาเรื้อรัง (Chronic granulomatous disease ) ซึ่งเซลล์ฟาโกไซต์มีความสามารถในการทำลายเชื้อโรคลดลง เป็นตัวอย่างของภาวะภูมิคุ้มกันบกพร่องที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรม หรือแต่กำเนิดโรคเอดส์ และ มะเร็งบางชนิดทำให้เกิดภาวะภูมิคุ้มกันบกพร่องที่ได้มา^{[ 121 ] [ 122 ]}

การตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันที่มากเกินไปเป็นอีกด้านหนึ่งของความผิดปกติของระบบภูมิคุ้มกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งโรคภูมิต้านตนเองในกรณีนี้ ระบบภูมิคุ้มกันไม่สามารถแยกแยะระหว่างสิ่งที่เป็นของตนเองและสิ่งที่ไม่ใช่ของตนเองได้อย่างถูกต้อง และโจมตีส่วนต่างๆ ของร่างกาย ภายใต้สถานการณ์ปกติ เซลล์ T และแอนติบอดีจำนวนมากจะทำปฏิกิริยากับเปปไทด์ "ของตนเอง" ^{[ 123 ]}หนึ่งในหน้าที่ของเซลล์เฉพาะ (ที่อยู่ในต่อมไทมัสและไขกระดูก) คือการนำเสนอแอนติเจนของตนเองที่ผลิตขึ้นทั่วร่างกายให้กับลิมโฟไซต์รุ่นเยาว์ และกำจัดเซลล์ที่รู้จักแอนติเจนของตนเอง เพื่อป้องกันภาวะภูมิต้านตนเอง^{[ 75 ]}โรคภูมิต้านตนเองที่พบบ่อย ได้แก่โรคต่อมไทรอยด์อักเสบฮาชิโมโตะ [ ^{124 ] โรค} ข้อ อักเสบรูมาตอยด์ [ ^{125 ]}โรคเบาหวานชนิดที่ 1 ^{[ 126} ] ^{และโรค}แพ้ภูมิต้านตนเองชนิดทั่วร่างกาย^{[ 127 ]}

ภาวะภูมิไวเกินเป็นการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่ทำลายเนื้อเยื่อของร่างกายเอง แบ่งออกเป็นสี่ประเภท (ประเภทที่ 1 – 4) โดยพิจารณาจากกลไกที่เกี่ยวข้องและระยะเวลาของปฏิกิริยาภูมิไวเกิน ภาวะภูมิไวเกินประเภทที่ 1 เป็นปฏิกิริยาเฉียบพลันหรือ ปฏิกิริยา อะนาฟิแล็กติกซึ่งมักเกี่ยวข้องกับอาการแพ้ อาการอาจมีตั้งแต่รู้สึกไม่สบายเล็กน้อยไปจนถึงเสียชีวิต ภาวะภูมิไวเกินประเภทที่ 1 เกิดจากIgEซึ่งกระตุ้นการปลดปล่อยสารจากเซลล์มาสต์และเบโซฟิลเมื่อถูกเชื่อมโยงโดยแอนติเจน^{[ 128 ]} ภาวะภูมิไวเกินประเภทที่ 2 เกิดขึ้นเมื่อแอนติบอดีจับกับแอนติเจนบนเซลล์ของบุคคลนั้นเอง ทำให้เซลล์เหล่านั้นถูกทำลาย เรียกอีกอย่างว่าภาวะภูมิไวเกินที่ขึ้นอยู่กับแอนติบอดี (หรือภาวะภูมิไวเกินที่เป็นพิษต่อเซลล์) และเกิดจากแอนติบอดีIgGและIgM ^{[ 128 ]}สารประกอบภูมิคุ้มกัน (การรวมตัวของแอนติเจน โปรตีนคอมพลีเมนต์ และแอนติบอดี IgG และ IgM) ที่สะสมอยู่ในเนื้อเยื่อต่างๆ กระตุ้นปฏิกิริยาภูมิไวเกินประเภทที่ 3 ^{[ 128 ]}ภาวะภูมิไวเกินประเภท IV (หรือที่รู้จักกันในชื่อภาวะภูมิไวเกินแบบมีตัวกลางหรือแบบล่าช้า ) มักใช้เวลาสองถึงสามวันจึงจะพัฒนาขึ้น ปฏิกิริยาประเภท IV เกี่ยวข้องกับโรคภูมิต้านตนเองและโรคติดเชื้อหลายชนิด แต่ก็อาจเกี่ยวข้องกับโรคผิวหนังอักเสบจากการสัมผัสด้วยปฏิกิริยาเหล่านี้เกิดจากการทำงานของเซลล์ T เซลล์โมโนไซต์และเซลล์แมโครฟาจ^{[ 128 ]}

การอักเสบเป็นหนึ่งในการตอบสนองแรกของระบบภูมิคุ้มกันต่อการติดเชื้อ^{[ 45 ]}แต่อาจเกิดขึ้นได้โดยไม่ทราบสาเหตุ

การอักเสบเกิดจากอีโคซานอยด์และไซโตไคน์ซึ่งถูกปล่อยออกมาจากเซลล์ที่ได้รับบาดเจ็บหรือติดเชื้อ อีโคซานอยด์ประกอบด้วยโปรสตาแกลนดินที่ทำให้เกิดไข้และการขยายตัวของหลอดเลือดที่เกี่ยวข้องกับการอักเสบ และลิวโคไตรอีนที่ดึงดูดเม็ดเลือดขาวบางชนิด (เม็ดเลือดขาว) ^{[ 46 ] [ 47 ]}ไซโตไคน์ทั่วไป ได้แก่อินเตอร์ลิวคินที่ทำหน้าที่สื่อสารระหว่างเม็ดเลือดขาวเคโมไคน์ที่ส่งเสริมการเคลื่อนที่ของเซลล์และอินเตอร์เฟรอนที่มีฤทธิ์ต้านไวรัส เช่น การหยุดการสังเคราะห์โปรตีนในเซลล์เจ้าบ้าน^{[ 48 ]}ปัจจัยการเจริญเติบโตและปัจจัยที่เป็นพิษต่อเซลล์อาจถูกปล่อยออกมาด้วย ไซโตไคน์และสารเคมีอื่นๆ เหล่านี้จะดึงดูดเซลล์ภูมิคุ้มกันไปยังบริเวณที่ติดเชื้อและส่งเสริมการรักษาเนื้อเยื่อที่เสียหายหลังจากการกำจัดเชื้อโรค^{[ 49 ]}

การตอบสนองทางภูมิคุ้มกันสามารถถูกควบคุมเพื่อระงับการตอบสนองที่ไม่พึงประสงค์อันเนื่องมาจากโรคภูมิต้านตนเอง โรคภูมิแพ้ และการปฏิเสธการปลูกถ่ายอวัยวะและเพื่อกระตุ้นการตอบสนองในการป้องกันเชื้อโรคที่ระบบภูมิคุ้มกันส่วนใหญ่ไม่สามารถกำจัดได้ (ดูการสร้างภูมิคุ้มกัน ) หรือมะเร็ง^{[ 129 ]}

ยาที่กดภูมิคุ้มกันใช้เพื่อควบคุมความผิดปกติของระบบภูมิคุ้มกันหรือการอักเสบเมื่อเกิดความเสียหายต่อเนื้อเยื่อมากเกินไป และเพื่อป้องกันการปฏิเสธหลัง การปลูก ถ่ายอวัยวะ^{[ 130 ] [ 131 ]}

ยา ต้านการอักเสบมักใช้เพื่อควบคุมผลกระทบของการอักเสบกลูโคคอร์ติคอยด์เป็นยาที่มีฤทธิ์แรงที่สุดในกลุ่มนี้และอาจมีผลข้างเคียง ที่ไม่พึงประสงค์หลายอย่าง เช่นโรคอ้วนลงพุง ภาวะน้ำตาลใน เลือดสูงและโรคกระดูกพรุน [ ^{132 ] การ}ใช้ยาเหล่านี้ถูกควบคุมอย่างเข้มงวด มักใช้ยาต้านการอักเสบในปริมาณต่ำร่วมกับยาที่เป็นพิษต่อเซลล์หรือยากดภูมิคุ้มกัน เช่นเมโทเทรกเซตหรืออะซาไธโอพรีน

ยาที่เป็นพิษต่อเซลล์จะยับยั้งการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันโดยการฆ่าเซลล์ที่กำลังแบ่งตัว เช่น เซลล์ T ที่ถูกกระตุ้น การฆ่านี้ไม่เลือกปฏิบัติ และเซลล์อื่นๆ ที่แบ่งตัวอย่างต่อเนื่องและอวัยวะของพวกมันก็ได้รับผลกระทบ ซึ่งทำให้เกิดผลข้างเคียงที่เป็นพิษ^{[ 131 ]}ยาที่กดภูมิคุ้มกัน เช่นไซโคลสปอรินป้องกันไม่ให้เซลล์ T ตอบสนองต่อสัญญาณได้อย่างถูกต้องโดยการยับยั้งเส้นทางการส่งสัญญาณ^{[ 133 ]}

การกล่าวอ้างโดยนักการตลาดของผลิตภัณฑ์ต่างๆ และผู้ให้บริการด้านสุขภาพทางเลือกเช่นไคโรแพรคเตอร์โฮมีโอพาธีและนักฝังเข็มว่าสามารถกระตุ้นหรือ "เสริมสร้าง" ระบบภูมิคุ้มกันได้นั้น โดยทั่วไปแล้วขาดคำอธิบายที่มีความหมายและหลักฐานยืนยันประสิทธิภาพ^{[ 134 ]}

หน่วยความจำ แอคทีฟระยะยาวเกิดขึ้นหลังจากการติดเชื้อโดยการกระตุ้นเซลล์ B และ T ภูมิคุ้มกันแอคทีฟยังสามารถสร้างขึ้นได้โดยวิธีการฉีดวัคซีนหลักการเบื้องหลังการฉีดวัคซีน (หรือเรียกว่าการสร้างภูมิคุ้มกัน ) คือการนำแอนติเจนจากเชื้อโรคมากระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันและพัฒนาภูมิคุ้มกันจำเพาะต่อเชื้อโรคนั้นโดยไม่ก่อให้เกิดโรคที่เกี่ยวข้องกับเชื้อโรคนั้น^{[ 135 ]}การกระตุ้นการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันโดยเจตนานี้ประสบความสำเร็จเพราะใช้ประโยชน์จากความจำเพาะตามธรรมชาติของระบบภูมิคุ้มกัน รวมถึงความสามารถในการกระตุ้นของมันด้วย เนื่องจากโรคติดเชื้อยังคงเป็นหนึ่งในสาเหตุหลักของการเสียชีวิตในประชากรมนุษย์ การฉีดวัคซีนจึงเป็นการจัดการระบบภูมิคุ้มกันที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดที่มนุษยชาติได้พัฒนาขึ้น^{[ 58 ] [ 136 ]}

วัคซีนหลายชนิดมีพื้นฐานมาจาก ส่วนประกอบ ที่ไม่มีเซลล์ของจุลินทรีย์ ซึ่งรวมถึงส่วนประกอบของสารพิษ ที่ไม่เป็นอันตราย ^{[ 135 ]}เนื่องจากแอนติเจนจำนวนมากที่ได้จากวัคซีนที่ไม่มีเซลล์ไม่ได้กระตุ้นการตอบสนองแบบปรับตัวอย่างรุนแรง วัคซีนแบคทีเรียส่วนใหญ่จึงมีสารเสริมฤทธิ์ เพิ่มเติม ที่กระตุ้น เซลล์นำ ^เสนอแอนติเจนของระบบภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดและเพิ่มภูมิคุ้มกัน ให้สูงสุด [ ^{137 ]}

บทบาทสำคัญอีกประการหนึ่งของระบบภูมิคุ้มกันคือการระบุและกำจัดเนื้องอกซึ่งเรียกว่าการเฝ้าระวังภูมิคุ้มกันเซลล์ที่เปลี่ยนแปลงไปของเนื้องอกจะแสดงแอนติเจนที่ไม่พบในเซลล์ปกติ สำหรับระบบภูมิคุ้มกัน แอนติเจนเหล่านี้ดูเหมือนสิ่งแปลกปลอม และการมีอยู่ของพวกมันทำให้เซลล์ภูมิคุ้มกันโจมตีเซลล์เนื้องอกที่เปลี่ยนแปลงไป แอนติเจนที่แสดงออกโดยเนื้องอกมีหลายแหล่งที่มา^{[ 138 ]}บางส่วนได้มาจาก ไวรัส ที่ก่อให้เกิดมะเร็งเช่นไวรัส papillomavirus ในมนุษย์ซึ่งทำให้เกิดมะเร็งปากมดลูก^{[ 139 ]}อวัยวะ เพศหญิง ช่องคลอดอวัยวะเพศชายทวารหนักปากและลำคอ [ ^{140 ] ใน}ขณะที่บางส่วนเป็นโปรตีนของสิ่งมีชีวิตเองซึ่งเกิดขึ้นในระดับต่ำในเซลล์ปกติ แต่มีระดับสูงในเซลล์เนื้องอก ตัวอย่างหนึ่งคือเอนไซม์ที่เรียกว่าไทโรซิเนสซึ่งเมื่อแสดงออกในระดับสูง จะเปลี่ยนเซลล์ผิวหนังบางชนิด (เช่นเมลาโนไซต์ ) ให้กลายเป็นเนื้องอกที่เรียกว่ามะเร็ง ผิวหนังชนิด เมลาโนมา^{[ 141 ] [ 142 ]}แหล่งที่มาที่เป็นไปได้แหล่งที่สามของแอนติเจนเนื้องอกคือโปรตีนที่ปกติมีความสำคัญต่อการควบคุม การเจริญเติบโต และการอยู่รอดของเซลล์ ซึ่งมักจะกลายพันธุ์เป็นโมเลกุลที่ก่อให้เกิดมะเร็งที่เรียกว่า ออนโคยีน^{[ 138 ] [ 143 ] [ 144 ]}

การตอบสนองหลักของระบบภูมิคุ้มกันต่อเนื้องอกคือการทำลายเซลล์ที่ผิดปกติโดยใช้เซลล์ T นักฆ่า บางครั้งอาจได้รับความช่วยเหลือจากเซลล์ T ผู้ช่วย^{[ 142 ] [ 146 ]}แอนติเจนของเนื้องอกจะถูกนำเสนอบนโมเลกุล MHC คลาส I ในลักษณะเดียวกับแอนติเจนของไวรัส ซึ่งทำให้เซลล์ T นักฆ่าสามารถจดจำเซลล์เนื้องอกว่าเป็นเซลล์ที่ผิดปกติได้^{[ 147 ]}เซลล์ NK ก็ฆ่าเซลล์เนื้องอกในลักษณะเดียวกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากเซลล์เนื้องอกมีโมเลกุล MHC คลาส I บนพื้นผิวน้อยกว่าปกติ ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่พบได้ทั่วไปในเนื้องอก^{[ 148 ]} บางครั้งมีการสร้างแอนติบอดีต่อต้านเซลล์เนื้องอก ทำให้ ระบบคอมพลีเมนต์สามารถทำลายเซลล์เหล่านั้นได้^{[ 143 ]}

เนื้องอกบางชนิดหลบเลี่ยงระบบภูมิคุ้มกันและกลายเป็นมะเร็งได้^{[ 149 ] [ 150 ]}เซลล์เนื้องอกมักมีโมเลกุล MHC class I บนพื้นผิวน้อยลง จึงหลีกเลี่ยงการตรวจจับโดยเซลล์ T นักฆ่า^{[ 147 ] [ 149 ]}เซลล์เนื้องอกบางชนิดยังปล่อยสารที่ยับยั้งการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกัน เช่น การหลั่งไซโตไคน์TGF-βซึ่งยับยั้งการทำงานของแมโครฟาจและลิมโฟไซต์ [ ^{149 ] [ 151 ] นอกจาก}นี้ อาจเกิด ภาวะทนต่อภูมิคุ้มกันต่อแอนติเจนของเนื้องอก ทำให้ระบบภูมิคุ้มกันไม่โจมตีเซลล์เนื้องอกอีกต่อไป^{[ 149 ] [ 150 ]}

ในทางตรงกันข้าม แมคโครฟาจสามารถส่งเสริมการเจริญเติบโตของเนื้องอกได้^{[ 152 ]}เมื่อเซลล์เนื้องอกส่งไซโตไคน์ออกมาซึ่งดึงดูดแมคโครฟาจ จากนั้นแมคโครฟาจจะสร้างไซโตไคน์และปัจจัยการเจริญเติบโต เช่นปัจจัยเนื้องอกเนโครซิสอัลฟาที่บำรุงการพัฒนาของเนื้องอกหรือส่งเสริมความยืดหยุ่นคล้ายเซลล์ต้นกำเนิด^{[ 149 ]}นอกจากนี้ การรวมกันของภาวะขาดออกซิเจนในเนื้องอกและไซโตไคน์ที่ผลิตโดยแมคโครฟาจจะกระตุ้นให้เซลล์เนื้องอกลดการผลิตโปรตีนที่ปิดกั้นการแพร่กระจายและช่วยให้เซลล์มะเร็งแพร่กระจายได้^{[ 149 ]}แมคโครฟาจ M1 ที่ต่อต้านเนื้องอกจะถูกดึงดูดในระยะเริ่มต้นของการพัฒนาเนื้องอก แต่จะค่อยๆ เปลี่ยนไปเป็น M2 ที่มีผลส่งเสริมเนื้องอก ซึ่งเป็นสวิตช์กดภูมิคุ้มกัน ภาวะขาดออกซิเจนจะลดการผลิตไซโตไคน์สำหรับการตอบสนองต่อต้านเนื้องอก และแมคโครฟาจจะค่อยๆ ได้รับหน้าที่ M2 ที่ส่งเสริมเนื้องอกซึ่งขับเคลื่อนโดยสภาพแวดล้อมจุลภาคของเนื้องอก รวมถึง IL-4 และ IL-10 ^{[ 153 ]}ภูมิคุ้มกันบำบัดมะเร็งครอบคลุมวิธีการทางการแพทย์เพื่อกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันให้โจมตีเนื้องอกมะเร็ง^{[ 154 ]}

ยาบางชนิดสามารถทำให้เกิดการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันแบบลบล้างได้ หมายความว่าระบบภูมิคุ้มกันจะสร้างแอนติบอดีแบบลบล้างที่ต่อต้านการทำงานของยา โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากให้ยาซ้ำๆ หรือในปริมาณที่มากขึ้น ซึ่งจะจำกัดประสิทธิภาพของยาที่ใช้เปปไทด์และโปรตีนขนาดใหญ่ (ซึ่งโดยทั่วไปมีขนาดใหญ่กว่า 6000 Da ) ^{[ 155 ]}ในบางกรณี ตัวยาเองอาจไม่ก่อให้เกิดภูมิคุ้มกัน แต่สามารถให้ร่วมกับสารประกอบที่ก่อให้เกิดภูมิคุ้มกันได้ เช่นเดียวกับกรณีของTaxol ในบางครั้ง วิธีการคำนวณได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อทำนายความสามารถในการก่อให้เกิดภูมิคุ้มกันของเปปไทด์และโปรตีน ซึ่งมีประโยชน์อย่างยิ่งในการออกแบบแอนติบอดีเพื่อการรักษา การประเมินความรุนแรงที่อาจเกิดขึ้นจากการกลายพันธุ์ในอนุภาคเปลือกไวรัส และการตรวจสอบความถูกต้องของการรักษาด้วยยาที่ใช้เปปไทด์เป็นพื้นฐาน เทคนิคในยุคแรกๆ อาศัยการสังเกตเป็นหลักว่ากรดอะมิโนที่ชอบน้ำ มีจำนวนมากเกินกว่า กรดอะมิโนที่ไม่ชอบน้ำในบริเวณเอพิโทป^{[ 156 ]}อย่างไรก็ตาม การพัฒนาล่าสุดอาศัย เทคนิค การเรียนรู้ของเครื่องจักรโดยใช้ฐานข้อมูลของอีพิโทปที่รู้จักอยู่แล้ว ซึ่งมักจะเป็นโปรตีนไวรัสที่ได้รับการศึกษามาอย่างดี เป็น ชุด ข้อมูลฝึกฝน^{[ 157 ]}มีการจัดตั้งฐานข้อมูลที่เข้าถึงได้โดยสาธารณะเพื่อจัดทำรายการอีพิโทปจากเชื้อโรคที่ทราบกันว่าเซลล์ B สามารถจดจำได้^{[ 158 ]}สาขาใหม่ของ การศึกษาภูมิคุ้มกันโดยใช้ ข้อมูลชีวสารสนเทศเรียกว่าอิมมูโนอินฟอร์แมติกส์ [ ^{159 ] อิ}มมูโนโปรตีโอมิกส์คือการศึกษาชุดโปรตีน ( โปรตีโอมิกส์ ) จำนวนมากที่เกี่ยวข้องกับการตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน^{[ 160 ]}

เป็นไปได้ว่าระบบภูมิคุ้มกันแบบปรับตัวที่มีหลายองค์ประกอบเกิดขึ้นพร้อมกับสัตว์มีกระดูกสันหลัง กลุ่มแรก เนื่องจากสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังไม่ได้สร้างลิมโฟไซต์หรือการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันแบบอาศัยแอนติบอดี^{[ 161 ]}ระบบภูมิคุ้มกันได้วิวัฒนาการในดิวเทอโรสโตมดังที่แสดงในแผนภูมิวิวัฒนาการ^{[ 161 ]}

อย่างไรก็ตาม หลายชนิดใช้กลไกที่ดูเหมือนจะเป็นสารตั้งต้นของภูมิคุ้มกันในสัตว์มีกระดูกสันหลัง ระบบภูมิคุ้มกันปรากฏแม้ในสิ่งมีชีวิตที่มีโครงสร้างง่ายที่สุด โดยแบคทีเรียใช้กลไกการป้องกันเฉพาะที่เรียกว่าระบบการดัดแปลงการจำกัดเพื่อปกป้องตัวเองจากเชื้อไวรัสที่เรียกว่าแบคทีริโอเฟจ^{[ 162 ]}โปรคาริโอต ( แบคทีเรียและอาร์เคีย ) ยังมีภูมิคุ้มกันที่ได้รับมาผ่านระบบที่ใช้ ลำดับ CRISPRเพื่อเก็บรักษาชิ้นส่วนของจีโนมของฟาจที่พวกมันเคยสัมผัสในอดีต ซึ่งทำให้พวกมันสามารถบล็อกการจำลองแบบของไวรัสผ่านรูปแบบหนึ่งของการแทรกแซง RNA ^{[ 163 ] [ 164 ]}โปรคาริโอตยังมีกลไกการป้องกันอื่นๆ อีกด้วย^{[ 165 ] [ 166 ]}องค์ประกอบเชิงรุกของระบบภูมิคุ้มกันยังพบได้ในยูคาริโอตเซลล์เดียวแต่การศึกษาบทบาทของพวกมันในการป้องกันมีน้อย^{[ 167 ]}

ตัวรับการจดจำรูปแบบเป็นโปรตีนที่สิ่งมีชีวิตเกือบทุกชนิดใช้ในการระบุโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับเชื้อโรคเปปไทด์ต้านจุลชีพที่เรียกว่าดีเฟนซินเป็นส่วนประกอบที่ได้รับการอนุรักษ์ทางวิวัฒนาการของการตอบสนองภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดที่พบในสัตว์และพืชทุกชนิด และเป็นรูปแบบหลักของภูมิคุ้มกันระบบในสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง^{[ 161 ]}ระบบคอมพลีเมนต์และเซลล์ฟาโกไซต์ยังถูกใช้โดยสิ่งมีชีวิตไม่มีกระดูกสันหลังส่วนใหญ่ ไรโบเอนไซม์และ วิถี การรบกวน RNA ได้รับการอนุรักษ์ไว้ใน ยูคาริโอตทั้งหมดและเชื่อว่ามีบทบาทในการตอบสนองภูมิคุ้มกันต่อไวรัส^{[ 168 ]}

ต่างจากสัตว์ พืชไม่มีเซลล์ฟาโกไซต์ แต่การตอบสนองทางภูมิคุ้มกันของพืชหลายอย่างเกี่ยวข้องกับสัญญาณเคมีแบบทั่วระบบที่ส่งผ่านพืช^{[ 169 ]}เซลล์พืชแต่ละเซลล์ตอบสนองต่อโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับเชื้อโรคที่เรียกว่ารูปแบบโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับเชื้อโรคหรือ PAMPs ^{[ 170 ]}เมื่อส่วนใดส่วนหนึ่งของพืชติดเชื้อ พืชจะสร้างการตอบสนองแบบไวเกิน เฉพาะ ที่ โดยเซลล์ที่บริเวณที่ติดเชื้อจะเกิดอะพอพโทซิส อย่างรวดเร็ว เพื่อป้องกันการแพร่กระจายของโรคไปยังส่วนอื่นๆ ของพืชความต้านทานที่ได้รับแบบทั่วระบบเป็นการตอบสนองเชิงป้องกันชนิดหนึ่งที่พืชใช้ ซึ่งทำให้พืชทั้งต้นต้านทานต่อเชื้อโรคชนิดใดชนิดหนึ่ง^{[ 169 ]} กลไก การปิดกั้น RNAมีความสำคัญอย่างยิ่งในการตอบสนองแบบทั่วระบบนี้ เนื่องจากสามารถปิดกั้นการจำลองแบบของไวรัสได้^{[ 171 ]}

วิวัฒนาการของระบบภูมิคุ้มกันแบบปรับตัวเกิดขึ้นในบรรพบุรุษของสัตว์มีกระดูกสันหลังที่มีขากรรไกรโมเลกุลคลาสสิกหลายชนิดของระบบภูมิคุ้มกันแบบปรับตัว (เช่นอิมมูโนโกลบูลินและตัวรับทีเซลล์ ) มีอยู่เฉพาะในสัตว์มีกระดูกสันหลังที่มีขากรรไกรเท่านั้น โมเลกุลที่ได้จาก ลิมโฟไซต์ ที่แตกต่างกัน ถูกค้นพบในสัตว์มีกระดูกสันหลังที่ไม่มีขากรรไกร ดั้งเดิม เช่นปลาแลมเพรย์และปลาแฮกฟิชสัตว์เหล่านี้มีโมเลกุลจำนวนมากที่เรียกว่าตัวรับลิมโฟไซต์แบบแปรผัน (VLRs) ซึ่งเช่นเดียวกับตัวรับแอนติเจนของสัตว์มีกระดูกสันหลังที่มีขากรรไกร ผลิตจากยีน เพียงจำนวนเล็กน้อย (หนึ่งหรือสองยีน) เชื่อกันว่าโมเลกุลเหล่านี้จับกับแอนติเจน ที่ก่อโรค ในลักษณะเดียวกับแอนติบอดีและมีความจำเพาะในระดับเดียวกัน^{[ 172 ]}

ความสำเร็จของเชื้อโรคใดๆ ขึ้นอยู่กับความสามารถในการหลบเลี่ยงการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันของโฮสต์ ดังนั้น เชื้อโรคจึงได้พัฒนาวิธีการต่างๆ ที่ช่วยให้พวกมันสามารถติดเชื้อโฮสต์ได้สำเร็จ ในขณะเดียวกันก็หลบเลี่ยงการตรวจจับหรือการทำลายโดยระบบภูมิคุ้มกัน^{[ 173 ]}แบคทีเรียมักจะเอาชนะอุปสรรคทางกายภาพได้โดยการหลั่งเอนไซม์ที่ย่อยสลายอุปสรรคนั้น ตัวอย่างเช่น โดยการใช้ระบบการหลั่งแบบประเภท II [ ^{174 ] หรือ}อีกทางหนึ่ง โดยการใช้ระบบการหลั่งแบบประเภท IIIพวกมันอาจสอดท่อกลวงเข้าไปในเซลล์โฮสต์ ซึ่งเป็นเส้นทางตรงสำหรับโปรตีนที่จะเคลื่อนที่จากเชื้อโรคไปยังโฮสต์ โปรตีนเหล่านี้มักถูกใช้เพื่อปิดการทำงานของระบบป้องกันของโฮสต์^{[ 175 ]}

กลยุทธ์การหลบเลี่ยงที่เชื้อโรคหลายชนิดใช้เพื่อหลีกเลี่ยงระบบภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดคือการซ่อนตัวอยู่ภายในเซลล์ของโฮสต์ (เรียกอีกอย่างว่าการก่อโรคภายในเซลล์ ) ในกรณีนี้ เชื้อโรคจะใช้เวลาส่วนใหญ่ในวงจรชีวิตอยู่ภายในเซลล์ของโฮสต์ ซึ่งจะได้รับการปกป้องจากการสัมผัสโดยตรงกับเซลล์ภูมิคุ้มกัน แอนติบอดี และคอมพลีเมนต์ ตัวอย่างของเชื้อโรคภายในเซลล์ ได้แก่ ไวรัส แบคทีเรีย ที่ ทำให้เกิดอาหารเป็น พิษ อย่างซัลโมเนลลาและ ปรสิต ยูคาริโอตที่ทำให้เกิดโรคมาลาเรีย ( Plasmodium spp. ) และโรคลิชมาเนียซิส ( Leishmania spp. ) แบคทีเรียอื่นๆ เช่นMycobacterium tuberculosisอาศัยอยู่ภายในแคปซูลป้องกันที่ป้องกันการสลายตัวโดยคอมพลีเมนต์^{[ 176 ]}เชื้อโรคหลายชนิดหลั่งสารประกอบที่ลดทอนหรือเบี่ยงเบนการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันของโฮสต์^{[ 173 ]}แบคทีเรียบางชนิดสร้างไบโอฟิล์มเพื่อปกป้องตัวเองจากเซลล์และโปรตีนของระบบภูมิคุ้มกัน ไบโอฟิล์มดังกล่าวมีอยู่ในการติดเชื้อที่ประสบความสำเร็จหลายอย่าง เช่น การติดเชื้อ Pseudomonas aeruginosaและBurkholderia cenocepacia เรื้อรัง ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของโรคซิสติกไฟโบรซิส^{[ 177 ]}แบคทีเรียชนิดอื่นสร้างโปรตีนบนพื้นผิวที่จับกับแอนติบอดี ทำให้แอนติบอดีไม่มีประสิทธิภาพ ตัวอย่างเช่นStreptococcus (โปรตีน G), Staphylococcus aureus (โปรตีน A) และPeptostreptococcus magnus (โปรตีน L) ^{[ 178 ]}

กลไกที่ใช้ในการหลีกเลี่ยงระบบภูมิคุ้มกันแบบปรับตัวนั้นซับซ้อนกว่า วิธีที่ง่ายที่สุดคือการเปลี่ยนอีพิโทป ที่ไม่จำเป็น ( กรดอะมิโนและ/หรือน้ำตาล) บนพื้นผิวของเชื้อโรคอย่างรวดเร็ว ในขณะที่ยังคงปกปิดอีพิโทปที่จำเป็นไว้ สิ่งนี้เรียกว่าการเปลี่ยนแปลงแอนติเจนตัวอย่างเช่น HIV ซึ่งกลายพันธุ์อย่างรวดเร็ว ดังนั้นโปรตีนบนเปลือกไวรัสที่จำเป็นสำหรับการเข้าสู่เซลล์เป้าหมายของโฮสต์จึงเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา การเปลี่ยนแปลงแอนติเจนบ่อยครั้งเหล่านี้อาจอธิบายถึงความล้มเหลวของวัคซีนที่มุ่งเป้าไปที่ไวรัสนี้^{[ 179 ]}ปรสิตTrypanosoma bruceiใช้กลยุทธ์ที่คล้ายกัน โดยเปลี่ยนโปรตีนบนพื้นผิวชนิดหนึ่งเป็นอีกชนิดหนึ่งอยู่ตลอดเวลา ทำให้มันสามารถอยู่เหนือการตอบสนองของแอนติบอดีได้หนึ่งก้าว^{[ 180 ]}การปกปิดแอนติเจนด้วยโมเลกุลของโฮสต์เป็นอีกกลยุทธ์หนึ่งที่ใช้กันทั่วไปในการหลีกเลี่ยงการตรวจจับโดยระบบภูมิคุ้มกัน ใน HIV เปลือกที่หุ้มไวริออนนั้นเกิดจากเยื่อหุ้มชั้นนอกสุดของเซลล์โฮสต์ ไวรัสที่ "พรางตัว" เช่นนี้ทำให้ระบบภูมิคุ้มกันระบุโครงสร้าง "ที่ไม่ใช่ของตัวเอง" ได้ยาก^{[ 181 ]}

ภูมิคุ้มกันวิทยาเป็นวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาโครงสร้างและหน้าที่ของระบบภูมิคุ้มกัน มีต้นกำเนิดมาจากทางการแพทย์และการศึกษาเบื้องต้นเกี่ยวกับสาเหตุของภูมิคุ้มกันต่อโรค การอ้างอิงถึงภูมิคุ้มกันที่เก่าแก่ที่สุดเท่าที่ทราบคือในช่วงโรคระบาดในเอเธนส์เมื่อปี 430 ก่อนคริสต์ศักราชธูซิดิสบันทึกไว้ว่าผู้ที่หายจากโรคครั้งก่อนสามารถดูแลผู้ป่วยได้โดยไม่ติดเชื้อเป็นครั้งที่สอง^{[ 183 ]}ในศตวรรษที่ 18 ปิแอร์-หลุยส์ โมโร เดอ โมแปร์ตุยส์ทดลองกับพิษแมงป่องและสังเกตว่าสุนัขและหนูบางตัวมีภูมิคุ้มกันต่อพิษนี้^{[ 184 ]}ในศตวรรษที่ 10 แพทย์ชาวเปอร์เซียอัล-ราซี (หรือที่รู้จักกันในชื่อ ราเซส) ได้เขียนทฤษฎีภูมิคุ้มกันที่ได้มาเป็นครั้งแรก^{[ 185 ] [ 186 ]}โดยระบุว่า การติด เชื้อไข้ทรพิษจะช่วยปกป้องผู้รอดชีวิตจากการติดเชื้อในอนาคต แม้ว่าเขาจะอธิบายภูมิคุ้มกันในแง่ของ "ความชื้นส่วนเกิน" ที่ถูกขับออกจากเลือด ซึ่งจึงป้องกันการเกิดโรคซ้ำสอง ทฤษฎีนี้ก็สามารถอธิบายข้อสังเกตเกี่ยวกับไข้ทรพิษที่ทราบกันในช่วงเวลานั้นได้หลายประการ^{[ 187 ]}

การสังเกตเหล่านี้และการสังเกตอื่นๆ เกี่ยวกับภูมิคุ้มกันที่ได้รับมานั้น ต่อมาหลุยส์ ปาสเตอร์ ได้นำไปใช้ประโยชน์ ในการพัฒนาวัคซีนและทฤษฎีเชื้อโรคที่ เขาเสนอ ^{[ 188 ]}ทฤษฎีของปาสเตอร์ขัดแย้งโดยตรงกับทฤษฎีโรคในยุคนั้น เช่นทฤษฎีมิแอสมาจนกระทั่งการพิสูจน์ ของ โรเบิร์ต คอคในปี 1891 ซึ่งทำให้เขาได้รับรางวัลโนเบลในปี 1905 จึงมีการยืนยันว่าจุลินทรีย์เป็นสาเหตุของโรคติดเชื้อ [ ^{189 ] ไวรัส}ได้รับการยืนยันว่าเป็นเชื้อก่อโรคในมนุษย์ในปี 1901 ด้วยการค้นพบ ไวรัส ไข้เหลืองโดยวอลเตอร์รีด^{[ 190 ]}

ภูมิคุ้มกันวิทยาได้ก้าวหน้าอย่างมากในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 ผ่านการพัฒนาอย่างรวดเร็วในการศึกษาภูมิคุ้มกันแบบฮิวโมรัลและภูมิคุ้มกันแบบเซลล์ [ ^{191 ] โดย}เฉพาะอย่างยิ่งงานของPaul Ehrlichซึ่งเสนอทฤษฎีโซ่ข้างเพื่ออธิบายความจำเพาะของปฏิกิริยาแอนติเจน-แอนติบอดี มีความสำคัญอย่างยิ่ง การมีส่วนร่วมของเขาในการทำความเข้าใจภูมิคุ้มกันแบบฮิวโมรัลได้รับการยอมรับโดยการได้รับรางวัลโนเบลร่วมในปี 1908 ร่วมกับElie Metchnikoff ผู้ก่อตั้ง ภูมิคุ้มกัน แบบเซลล์ ^{[ 182 ]}ในปี 1974 Niels Kaj Jerneได้พัฒนาทฤษฎีเครือข่ายภูมิคุ้มกันเขาได้รับรางวัลโนเบลร่วมในปี 1984 กับGeorges JF KöhlerและCésar Milsteinสำหรับทฤษฎีที่เกี่ยวข้องกับระบบภูมิคุ้มกัน^{[ 192 ] [ 193 ]}

• ตัวรับ Fc
• รายชื่อประเภทเซลล์ของมนุษย์
• ระบบประสาทภูมิคุ้มกัน
• ปรากฏการณ์ "บาปแห่งแอนติเจนดั้งเดิม" – เกิดขึ้นเมื่อระบบภูมิคุ้มกันใช้ความทรงจำทางภูมิคุ้มกันในการเผชิญหน้ากับเชื้อโรคที่แตกต่างไปเล็กน้อย
• ความต้านทานโรคของพืช
• การตอบสนองแบบโพลีโคลนัล

• Dettmer P (2021). ภูมิคุ้มกัน: การเดินทางสู่ระบบลึกลับที่ทำให้คุณมีชีวิตอยู่ภาพประกอบโดย Philip Laibacher. นิวยอร์ก: Random House. ISBN 978-0-593-24131-8. OCLC  1263845194 . เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 24 พฤศจิกายน 2021 . เรียกดูเมื่อวันที่ 4 มกราคม 2022 .( แหล่งข้อมูลของหนังสือเล่มนี้มีเฉพาะในอินเทอร์เน็ต) คำอธิบายทางวิทยาศาสตร์ยอดนิยมเกี่ยวกับระบบภูมิคุ้มกัน

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับระบบภูมิคุ้มกัน

Wikiquote มีคำคมที่เกี่ยวข้องกับระบบภูมิคุ้มกัน