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该死的免疫(下):无尽的噩梦

图片来源:pixabay.com 

撰文 | 商周

漫画 | 小窝

责编 | 程莉

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上一篇:该死的免疫系统(上):天生的杀手

导弹、导弹、导弹

上文说到先天免疫系统对我们的攻击,您可能会猜,是不是还有一个叫后天免疫系统的东西要来对付我们?没错,正是这样的。不过先天和后天免疫系统都是人类的说法,在这里还是按我们自己的经历和感受来写。

且说我们生活在细胞外的兄弟,从枪林弹雨中逃命出来,正惊魂未定,担心下一步是不是还有更厉害的武器要来。不过居然还好,没有什么动静。于是便松下口气,在那里安心地繁衍后代。

 

但过了一段时间,情况便有些异常了,有些暴风雨前乌云满天的样子。只见天空中黑压压的一片东西呼啸着向我们靠近,等到快到了才看清是一群像“导弹”一样的家伙。还没有等我们完全明白过来,这些导弹便粘到了我们身上。兄弟们环顾四周一看,都惊呆了,因为这些导弹只粘附在我们兄弟身上(包括寄生虫老大哥和我们分泌的毒素),没有一个粘附在人类自身的成分上。哼,这种黑白分明的粘附方式给了我们一种不祥的预感。

这些导弹就是被人类称为抗体的东西,虽然它们粘到我们身上之后没有爆炸,但很快我们就发现了它们的厉害。你看我们分泌的那些毒素,先天免疫系统拿他们没有一点办法,现在被这些导弹缠上后马上就失效了。还有我们的寄生虫老大哥,原来轻松踏平人类的先天免疫系统的它们,现在也被这些导弹缠上了;不光缠上,过一会儿人类血液中的一些细胞还会被召集过来对寄生虫老大哥进行围剿。还有,有些导弹居然还会主动出击,跑到城墙外面呆着,为的就是在城墙外就把我们的兄弟逮住。

上面提到的抗体导弹是先天免疫系统所没有的,一方面算是对它的补充,好比对一张有些漏洞的网进行修补,以便将我们一网打尽。除了补充,这些抗体导弹还对先天免疫系统所使用的武器进行了加强。比如说吧,抗体就能够引爆补体这个连环炸弹从而增强这些炸弹的威力;另外,当抗体导弹粘附到我们兄弟身上后,那些巨噬细胞、中性粒细胞等这样的绞肉机就能识别这些抗体导弹,从而对我们进行新一轮的绞杀。要知道,这些抗体导弹有着极高的特异性,这种高度的特异性可以让免疫系统的武器放开手脚来攻击我们,不用担心会误伤自己。所以,在这种升级版的武器攻击下,我们大多数兄弟都未能幸免。

当然,哪怕被攻击得奄奄一息,我们也不能这样束手就擒。为了更好地化解这些抗体导弹的进攻,我们对它们进行了仔细的研究。不是我们吹牛,尽管人类总是把抗体这个词挂在嘴边,我们对这些抗体导弹的了解比人类自己要多很多。这倒也不是说我们比人类更聪明,而是因为这事关我们的身家性命,要是不把它们了解透彻,那我们的末日就不远了。

先说抗体导弹的高度特异性吧,这可是问题的核心所在。我们也总是奇怪,我们兄弟千变万化,人类的免疫系统为什么就能制造出那么多特异的导弹来。研究了好长时间才明白,原来这些导弹是由若干个零件随机组成的,而每一个零件都有很多不同的花样。所以随机、多零件的组装方式能够产生数以十亿计的不同类型的导弹,足以对付我们了。实际上不仅是对我们,就是针对任何一个陌生的东西,人类的免疫系统也能产生针对它的特异抗体导弹来。它们用的是一种把加法变成乘法的技巧,实在是高明的很。

说到这里您可能又要问了:“这样随机组装的导弹,那也应该会有针对人体自身的呀,为什么我们却见不到这样的导弹”。这的确是一个好问题,我们也被这个问题困惑了很久。后来才发现,原来免疫系统有一个清除机制,就是把能产生针对自己的抗体导弹的细胞清除。就好比一个导弹组装车间,把所有可能随机组合出来的导弹都放在那里,然后把那些导弹头对准自己的导弹清除掉,剩下的就一致对外了。

再说说这些抗体导弹长的是什么样子吧。它的基本结构是由两部分构成的,前面一部分是导弹头,是识别目标靶的部位,变化多端,也是决定它特异性的所在。它的后面,也就是导弹的尾部,相对来说变化很少。原因是,抗体导弹本身一般不能直接攻击靶目标,它更多是作为一个中介,和其它武器共同使用。而尾部的功能正是用来和其它武器相互作用的,所以需要一定的稳定性。

最后还有一点,也是我们非常讨厌的一点,就是这些导弹几乎无处不在。因为它本身不大,可以由血液带到全身各个部位。所以无论我们那些兄弟藏在哪里,它都能把我们揪出来并缠上我们。但这些导弹一般不能进入细胞,所以它只能直接攻击我们生活在细胞外的兄弟。

那我们生活在细胞内的兄弟,是不是就可以高枕无忧了呢?当然不是,因为免疫系统为他们也同样准备了另外一套升级版的武器。

终结者和帮凶

且说我们那些生活在细胞内的兄弟,进城后遭到了免疫系统的埋伏,主要是来自天然杀伤细胞的攻击。这个杀手虽然厉害,但我们兄弟却更具智慧,大部分依然能生存下来,在人类的细胞里正常繁衍。可是这样的好日子没有持续多久,麻烦便降临了。

 

这次来的是人类称为细胞毒性T细胞的家伙,它看上去比天然杀伤细胞的个子还要稍微小一些,但它的到来在气势上明显不同。和前面提到的导弹一样,针对不同病毒的细胞毒性T细胞也是不同的,它们能够非常特异地结合到病毒兄弟感染的细胞上。


这些细胞毒性T细胞在和感染病毒的细胞结合以后,马上就进入了作战状态。一方面它会像机关枪一样发射出一连串的子弹,把感染有病毒的细胞的表皮打得千疮百孔。另一方面这些细胞里好像有自己的武器库,在激活后,库里的十八般兵器便被释放出来,对受感染的细胞进行绞杀。直到受到感染的细胞连同其中的病毒一起死亡,但旁边未感染病毒的细胞却丝毫不受影响,真可谓干净利落。

那么它的多样性和特异性是如何产生的呢?和前面提到的抗体导弹产生的原理类似。在细胞毒性T细胞这个终结者身上配有专门识别外来物质的受体,这些受体也是由多个零件随机组装而成,然后把带有能够识别人类自身成分的受体的细胞清除。

或许您又要问了,病毒生活在细胞里,那这个细胞毒性T细胞身上的受体是如何识别和结合被病毒感染的细胞的呢?这是一个很好的问题,也曾经困扰了我们很久。后来我们发现答案是这样的:病毒兄弟感染细胞以后,他身上的某些成分会在细胞内被分解,然后被MHC一类分子结合并送到细胞表面上来;而细胞毒性T细胞上的受体专门识别MHC一类分子和被它送出来的病毒成分,从而对靶细胞进行特异性的攻击。

MHC一类分子几乎在每类细胞上都有,当细胞被感染后如果失去MHC一类分子,那么它将会被天然杀伤细胞所攻击;但如果细胞被感染后依然保留MHC一类分子,那么将会被细胞毒性T细胞杀害。因为细胞毒性T细胞的特异性,它攻击靶细胞的时候威力强大而干净利落。如果把天然杀伤细胞比喻成狙击手的话,那么细胞毒性T细胞就像一个终结者。这个狙击手和终结者的组合让我们的病毒兄弟腹背受敌、逃生艰难。

上面是病毒兄弟的遭遇,那么我们那些生活在细胞内的细菌兄弟呢?比如前面提到的生活在巨噬细胞里的结核杆菌兄弟。他遭遇到的不是细胞毒性T细胞这个终结者,而是一些阴险的帮凶。这些帮凶也是一群T细胞,人类给它们取了一个很好听的名字:辅助性T细胞。说它们是帮凶,是因为它们本身不会直接攻击我们,但它们会通过分泌细胞因子来帮助其它的行凶者。这些帮凶很专业,根据所分泌的细胞因子的类型,这些帮凶可以分成几种不同类型。关于这些帮凶,我们这里流行一句谚语:帮凶不可怕,就怕帮凶专业化。不仅专业,这些帮凶还和终结者一样具有很强的特异性。

还是以结核杆菌兄弟为例吧。当他们进入人体巨噬细胞后,巨噬细胞会把结核杆菌兄弟的成分通过MHC二类分子送到细胞表面上来。然后,T细胞帮凶身上的受体就像探测器一样检测出巨噬细胞表面由MHC二类分子带出来的结核杆菌成分,然后结合,之后它们会释放出一些特异的细胞因子,比如干扰素。干扰素能够大大促进巨噬细胞杀死结核杆菌的能力,我们不少结核杆菌兄弟的生命就这样默默地走到了尽头。

这些阴险的帮凶不仅会帮助攻击我们生活在细胞内的兄弟,同时还会帮助攻击我们生活在细胞外的兄弟。比如有一类帮凶,它能分泌一些细胞因子来帮助肥大细胞和嗜酸性粒细胞围剿我们的寄生虫老大哥。再比如另一类帮凶,它分泌的细胞因子能够召唤大量的中性粒细胞这个不要命的绞肉机到来。还有一类帮凶最该死,因为它帮助产生那些无处不在的抗体导弹。

这些就是免疫系统升级版的武器,包括无处不在的导弹,残忍的终结者和阴险的帮凶。说它们是升级版的武器,是由于它们的特异性。这种特异性可以让免疫系统不用顾忌会伤害到自己,从而对我们进行全力绞杀。

但这还不是全部,因为人类免疫系统还将展示它更加残忍的另一面。

无尽的噩梦

上几回讲到人类免疫系统对我们的攻击。这些攻击可以用一个比较贴切的比喻来形容:先是铜墙铁壁,后是天罗地网。我们绝大多数兄弟就在这样的攻击里失去了生命。这好比一场你死我活的斗争,如果我们生存下来并占了上风,那么对人类将是很大的灾难。在人类的历史上,我们也的确导致过一些这样的灾难。所以人类的免疫系统对我们是绝不仁慈,不仅要赶尽杀绝,还要斩草除根、免除后患。前面说的铜墙铁壁和天罗地网便是对我们赶尽杀绝所使用的手段,接下来要说说它们是如何对我们斩草除根、免除后患的。

这个话题说起来有些难。一是因为这个问题本身我们也还没太明白;二是这个东西我们也不愿谈起,因为它对我们来说就像一场噩梦。

还是举一个例子来说吧,当我们的一个兄弟,比如乙肝病毒兄弟,他们是通过人类体液(主要是血液)进入人体内的,之后便要和人类免疫系统进行长久的战争。如果乙肝病毒兄弟在战争中获胜,那么他们将在人的体内获得生存和繁殖的空间,并引发肝炎的发生。但如果我们的乙肝病毒兄弟在这场战争中败下阵来,那么他们不仅在这个人的体内被彻底消灭;更可怕的是,当其他乙肝病毒兄弟再想来这里获得生存空间的时候,他们将不再会有机会。

具体情况是这样的,人类免疫系统在和乙肝病毒作战的时候,它会产生一大批针对乙肝病毒的特异的武器,比如导弹、终结者、帮凶等等。这些特异性武器在人体内的乙肝病毒被消灭以后,大多数也将被当成垃圾被处理掉,但会有很少一部分被长久地保留下来。这里的长久指的是几十年,或者终生。所以当其他乙肝病毒兄弟再次到来的时候,这些保留下来的特异武器便会迅速做出反应,从而很快把它们消灭。

所以,当一个人一旦有机会战胜了我们兄弟中的一员,那么我们这个兄弟就彻底失去了在那个人那里获胜的可能。这便是人类对我们斩草除根,免除后患的手段。这个手段被人类称为免疫记忆,对于我们则是不折不扣的噩梦。

虽然对我们来说这像噩梦,但平心而论,还是公平的。因为这可以看成是对胜利者的奖赏,或者是对失败者的惩罚。所以我们也就都认了,擦干眼泪到一边去想对策去就是。在我们和人类免疫系统交战的历史上,这种奖赏-惩罚的机制都是一直这样公平地进行的。但是近二百年来,这种公平竞争却被人类单方面地践踏了。

起因是这样的:大概是两百多年前吧,一个叫詹纳的人将牛痘病毒接种到了一个小孩身上,这个小孩便有了抵抗天花病毒的能力,这便是被人类称为疫苗的东西。其中的原理其实很简单,就是利用了免疫记忆的原理。当人被接种牛痘病毒的时候,人体内产生了针对牛痘病毒的免疫武器,并有了针对他们的免疫记忆。因为牛痘病毒和人天花病毒具有很高的相似性,所以这些针对牛痘病毒兄弟的特异武器也能攻击人天花病毒兄弟。

 

疫苗的发现被人类认为是那样的重要,以至于被认为是现代医学的开端。对我们来说,这个事件也是一个同样重要的时刻,因为从这一刻起,人类单方面破坏了我们公平竞争的规则。于是,当我们兄弟刚刚进入被接种过疫苗的人体内,还没有进行公平的决斗,就败下阵来。随后,越来越多的疫苗被人类开发了出来对付我们。

 

当然,为了生存,我们会用尽各种方法来对付人类的免疫系统。因为今天说的只是人类免疫系统,所以关于我们反击免疫系统的事情就不必在此细细道来。 

 

(该文的最初版本曾于2015年在《新语丝》发表,并获当年的新语丝科普文学奖。作者最近对该文进行了修订,并加上了漫画插图。)

 

制版编辑 | 皮皮鱼

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