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你的細胞在談戀愛,你知道嗎?

今年暑期大熱的番劇 《工作細胞》大家都看了嗎?這部由日本漫畫家清水茜的連載作品改編的動畫,講述的是我們身體里細胞的故事。作品將各種細胞擬人化,把我們身體里的各種生理過程表現得生動形象、淺顯易懂。

簡單地說,《工作細胞》既保留了日本動漫一貫的熱血搞笑又可愛的畫風,又實現了科學嚴謹的精彩科普;既照顧到了廣大肥宅的口味,也能滿足大眾對知識的汲取。是一部適合高中生物老師在課堂上播放的動漫作品。

人體細胞有很多種,本作品的情節主要圍繞血液細胞的所見所聞進行展開。血液流遍全身,細胞們也就能遇到不同的「人」和事,因此以血液細胞為主角是一條理想的線索,真是妙啊。

我們的血液里主要有三種成分:紅細胞、白細胞和血小板。

紅細胞也叫紅血球,是我們血液中的主要組分,也是動漫的主角。她在我們身體里主要負責運輸氧氣,也會運輸人體代謝所需要的二氧化碳、電解質、葡萄糖和氨基酸。因為富含血紅蛋白而使血液呈紅色。人體中正常的細胞形態是中間凹陷的圓餅狀,無細胞核。

在該動漫里,擔當主角的那一個血紅細胞的人設是年輕女性。

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白細胞也叫白血球,是人體防衛疾病的排頭兵,也是動漫里的武戲擔當。白細胞根據其形態、功能和來源部位可以分為三大類:粒細胞、單核細胞和淋巴細胞,其中粒細胞又可根據胞質中顆粒的染色性質不同,分為中性粒細胞、嗜酸粒細胞和嗜鹼粒細胞三種。不同類型的白細胞參與機體防禦反應的方式不同。

在該動漫里擔當男一號的白血球是一個中性粒細胞,它參與防禦的方式是非特異性免疫。他的人設是一個年輕男性,並與紅血球有感情線。

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血小板是從骨髓成熟的巨核細胞胞漿解脫落下來的小塊胞質,本身並不是細胞。在我們體內主要負責凝血功能。

在該動漫里,血小板是年幼的萌妹子。

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電鏡下的的紅血球、血小板和白血球長這樣

除了血液細胞,還有樹突細胞、巨噬細胞、T淋巴細胞等免疫細胞出演。關於它們的功能,在後面涉及相關劇情時再詳細介紹。

那麼裡面的知識點你看懂了多少呢?下面就讓谷君來劃一下這本《細胞免疫學》(大誤)課本的重點吧(扶眼鏡)。

1.非特異性免疫

故事的開始,各紅細胞都在血管中祥和地運送著各自物品。suddenly天崩地裂,並出現了幾個面目猙獰、看畫風就知道是反派的雜菌。正在紅血球一臉懵逼瑟瑟發抖之時,白血球小哥哥突然出現,把這些雜菌殺了個痛快。

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這就是前文所說的非特異性免疫的一個過程。

非特異性免疫,顧名思義,就是對入侵的抗原物質無特異選擇性地清除的過程,是一種反應速度快、作用範圍廣、穩定性較強的免疫功能。我們通常說皮膚黏膜是非特異性免疫的第一道防線,而分布於全身的中性粒細胞,對入侵的微生物和大分子物質的吞噬、消化和消除的作用,則與淋巴結內的吞噬細胞一起,屬於第二道防線。

非特異性免疫是我們與生俱來的超能力,如果因為某些原因導致體內白細胞減少,就會造成免疫力下降,機體容易感染疾病。假如剛才沒有足夠的白血球趕來暴擊細菌,我們的紅血球也會失去主角光環,活不過一集。

不過 白血球並沒有把所有的雜菌殺乾淨,出現了一個漏網之魚,為後續劇情的展開埋下了伏筆。

2. 血液循環與靜脈瓣

風波過後,紅血球繼續送快遞。現在她的任務是把二氧化碳送到肺部。由於是新來的,她經常迷路,並屢次碰到了單行道。

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血管里為什麼會有單行道呢?你應該想到了,我們的體循環和肺循環。

體循環是負責將氧氣隨動脈血送到全身各處,並將其代謝產物經靜脈運回心臟的過程。

體循環的途徑:左心室→主動脈→各級動脈分支→全身各部毛細血管→靜脈血經各級靜脈→上、下腔靜脈→右心房

肺循環是將靜脈血輸入肺部,在肺泡毛細血管網完成氣體交換,變成富含氧氣的動脈血再流回左心房的過程。

肺循環的途徑:右心室→肺動脈→肺部的毛細血管→肺靜脈→左心房

攜帶二氧化碳的紅細胞是靜脈血,她遇到的靜脈瓣膜,就是為了防止靜脈血倒流。全身除內臟、腦和頭頸部的大多數器官的靜脈無靜脈瓣膜外,其餘各部的靜脈都具有防止血液逆流的瓣膜。假如血管里這個單向閘機失效,讓紅血球帶著二氧化碳過去了,後果就是可能出現下肢靜脈曲張。所以閘機不能壞,紅血球也不能強行沖卡。

3.細菌的莢膜

紅血球繼續一邊迷路一邊送貨,卻意外發現了藏在角落裡的、之前漏網之魚的細菌。

細菌一看藏不住便馬上出來作惡了,甩出了一張大網一樣的莢膜,並非常巧地把迅速趕來的白血球和紅血球網到了一起。在莢膜里,細胞跑不了也看不清,趁這個時候細菌又跑掉了。

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細菌莢膜示意圖

莢膜是某些細菌表面的特殊結構,是位於細胞壁表面的一層鬆散的粘液物質,莢膜的成分因不同菌種而異,主要成分是多糖,也有含多肽與脂質的。

莢膜對細菌的生存具有重要意義,細菌不僅可利用莢膜抵禦不良環境;保護自身不受白細胞吞噬;而且能有選擇地黏附到特定細胞的表面上,表現出對靶細胞的專一攻擊能力。

4. 是肺炎鏈球菌!

白血球和紅血球被困在一張莢膜里跑啊跑,白血球邊跑邊告訴紅血球,剛才跑掉那個是肺炎鏈球菌,併科普了肺炎鏈球菌的威力。

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肺炎鏈球菌是一種具有致病性的化膿性球菌,主要致病物質為肺炎球菌溶血素和莢膜。一般情況下,肺炎鏈球菌在正常人的口腔及鼻咽部經常存在,一般不致病,只形成帶菌狀態。只有在免疫力下降時才致病,尤其在呼吸道病毒感染後或嬰幼兒、年老體弱者中易發生肺部感染。

肺炎鏈球菌的危險性在於,它除了像名字那樣引起肺炎之外,還會造成很多危險的病症,比如腦膜炎、骨髓炎、心內膜炎、腹膜炎、心囊炎等。這些統稱肺炎鏈球菌菌血症。

因此,白血球表示,肺炎鏈球菌的逃竄是一件很棘手的事情,必須儘快解決!

5.樹突細胞

既然白血球奈何不了這個肺炎鏈球菌,那麼為了消滅它,是時候亮出更大的殺器了!

裹著莢膜的白血球帶著紅血球來到了樹突細胞,他們將自己作為抗原遞呈給了樹突細胞。樹突細胞具有分支的形態,它的功能大致相當於一個情報處,它能處理抗原信息,並傳達給其它免疫細胞,使免疫細胞具有殺傷病原的能力,是啟動、調控和維持免疫應答的中心環節。

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真實的樹突細胞長得跟樹枝一樣

6.T細胞

大屏幕上出現了輔助T細胞的畫面,他表示會派出殺手T細胞來消滅敵人。殺手T細胞從淋巴管里走出來,氣勢威嚴。

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輔助T細胞和殺手T細胞是T細胞的兩個亞群。T細胞全稱T淋巴細胞,是由來源於骨髓的淋巴幹細胞,在胸腺中分化、發育成熟後,通過淋巴和血液循環而分布到全身的免疫器官和組織中發揮免疫功能的細胞,具有多種生物學功能。

輔助T細胞在免疫反應中扮演中間過程的角色:它可以增生擴散來激活其它類型的產生直接免疫反應的免疫細胞。它們是已知的HIV的目標細胞,在艾滋病發病時會急劇減少。

殺手T細胞主要消滅受感染的細胞。這些細胞的功能就像一個「殺手」或細胞毒素,因為它們可以對產生特殊抗原反應的目標細胞進行殺滅,也被稱為細胞毒T細胞。

7.噴嚏

最後肺炎鏈球菌是怎麼被消滅的呢?在劇情設計里不是靠 T細胞,而是靠打個噴嚏把它送出去了……(看來這個機體的免疫力也不是很弱)

白細胞把他引到呼吸道分泌黏膜的地方,放出的黏膜把細菌包裹,然後像火箭發射一樣打了個噴嚏把它送走了。體外世界之於細胞,就像外太空之於人類一樣神秘。谷君覺得這個設定非常形象巧妙。

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噴嚏是人體對細菌進行排泄的一種方式。當有細菌侵入呼吸道時,鼻腔內分泌粘液的杯狀細胞會增加粘液的分泌,包裹住病原體,並將它們通過噴嚏的方式排出。

當然,打噴嚏的原因是多種多樣的,有過敏性鼻炎的人接觸到過敏原會打噴嚏,有些人見光也會打噴嚏,這些噴嚏跟受到微生物感染時的噴嚏不一樣,各有不同的機制。

肺炎鏈球菌排出體外了,白血球和紅血球又要投入到各自的工作中去,要分開了。

道別之前,紅血球問白血球,我們還會再相遇嗎?可惜的是,人體中紅血球濃度約為每微升390萬至570萬個,白血球濃度每微升3500-9500個,相差幾百至上千倍,茫茫細胞海,他們再次相遇的概率是非常非常低的。另外,紅血球的平均壽命約為120天,而中性粒細胞僅能存活 2-3天。事實上,在吞噬消滅大量細菌之後中性粒細胞便會死亡。每個中性粒細胞只能在紅血球的一生中帶來短暫的陪伴。畢竟它們為戰鬥而生,犧牲自我、保衛機體的健康才是他們的使命。

這個事實對剛剛燃起愛情火焰的紅血球和白血球來說,難免有些殘忍。但是經驗告訴我們,作為女一號和男一號的他們一定還會相遇。主角光環保護著他們脆弱的愛情。

你的細胞在談戀愛,你知道嗎?

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我們體內的細胞數量約為37兆2千億個,它們每一天都元氣滿滿,為你的健康努力工作著。

谷君想推薦這部作品的原因,不僅僅是因為科普,更重要的是,它通過把細胞刻畫成有血有肉有靈魂的個體,傳遞了一種積極向上的態度,讓觀眾真切感受到生命的美好,更加地珍惜身體,熱愛生活。在你平靜的生活的背後,你的細胞幫你度過了無數次危機。你的一次小病小傷,都是細胞們的一次挑戰。當你感覺很喪的時候,想想身體里可愛又元氣細胞吧,想想他們努力的樣子,你還會抱怨生活的痛苦,為一些小小的挫折而輕易沮喪嗎?

之後還會發生怎樣的劇情呢?這具軀體又會遇到怎樣的健康危機呢?細胞們有將如何通過自己的工作來化險為夷呢?讓我們下期繼續關注!

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