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該死的免疫(下):無盡的噩夢



圖片來源:

pixabay.com

 





撰文 | 商周


漫畫 | 小窩

責編 | 程莉




 

 

 




上一篇:該死的免疫系統(上):天生的殺手



導彈、導彈、導彈




上文說到先天免疫系統對我們的攻擊,您可能會猜,是不是還有一個叫後天免疫系統的東西要來對付我們?沒錯,正是這樣的。不過先天和後天免疫系統都是人類的說法,在這裡還是按我們自己的經歷和感受來寫。

且說我們生活在細胞外的兄弟,從槍林彈雨中逃命出來,正驚魂未定,擔心下一步是不是還有更厲害的武器要來。不過居然還好,沒有什麼動靜。於是便松下口氣,在那裡安心地繁衍後代。


 


但過了一段時間,情況便有些異常了,有些暴風雨前烏雲滿天的樣子。只見天空中黑壓壓的一片東西呼嘯著向我們靠近,等到快到了才看清是一群像「導彈」一樣的傢伙。還沒有等我們完全明白過來,這些導彈便粘到了我們身上。兄弟們環顧四周一看,都驚呆了,因為這些導彈只粘附在我們兄弟身上

(包括寄生蟲老大哥和我們分泌的毒素)

,沒有一個粘附在人類自身的成分上。哼,這種黑白分明的粘附方式給了我們一種不祥的預感。




這些導彈就是被人類稱為抗體的東西,雖然它們粘到我們身上之後沒有爆炸,但很快我們就發現了它們的厲害。

你看我們分泌的那些毒素,先天免疫系統拿他們沒有一點辦法,現在被這些導彈纏上後馬上就失效了。還有我們的寄生蟲老大哥,原來輕鬆踏平人類的先天免疫系統的它們,現在也被這些導彈纏上了;不光纏上,過一會兒人類血液中的一些細胞還會被召集過來對寄生蟲老大哥進行圍剿。還有,有些導彈居然還會主動出擊,跑到城牆外面呆著,為的就是在城牆外就把我們的兄弟逮住。

上面提到的抗體導彈是先天免疫系統所沒有的,一方面算是對它的補充,好比對一張有些漏洞的網進行修補,以便將我們一網打盡。除了補充,這些抗體導彈還對先天免疫系統所使用的武器進行了加強。

比如說吧,抗體就能夠引爆補體這個連環炸彈從而增強這些炸彈的威力;另外,當抗體導彈粘附到我們兄弟身上後,那些巨噬細胞、中性粒細胞等這樣的絞肉機就能識別這些抗體導彈,從而對我們進行新一輪的絞殺。要知道,這些抗體導彈有著極高的特異性,這種高度的特異性可以讓免疫系統的武器放開手腳來攻擊我們,不用擔心會誤傷自己。所以,在這種升級版的武器攻擊下,我們大多數兄弟都未能倖免。

當然,哪怕被攻擊得奄奄一息,我們也不能這樣束手就擒。為了更好地化解這些抗體導彈的進攻,我們對它們進行了仔細的研究。不是我們吹牛,儘管人類總是把抗體這個詞掛在嘴邊,我們對這些抗體導彈的了解比人類自己要多很多。這倒也不是說我們比人類更聰明,而是因為這事關我們的身家性命,要是不把它們了解透徹,那我們的末日就不遠了。

先說抗體導彈的高度特異性吧,這可是問題的核心所在。

我們也總是奇怪,我們兄弟千變萬化,人類的免疫系統為什麼就能製造出那麼多特異的導彈來。研究了好長時間才明白,原來這些導彈是由若干個零件隨機組成的,而每一個零件都有很多不同的花樣。所以隨機、多零件的組裝方式能夠產生數以十億計的不同類型的導彈,足以對付我們了。實際上不僅是對我們,就是針對任何一個陌生的東西,人類的免疫系統也能產生針對它的特異抗體導彈來。它們用的是一種把加法變成乘法的技巧,實在是高明的很。

說到這裡您可能又要問了:「這樣隨機組裝的導彈,那也應該會有針對人體自身的呀,為什麼我們卻見不到這樣的導彈」。這的確是一個好問題,我們也被這個問題困惑了很久。

後來才發現,原來免疫系統有一個清除機制,就是把能產生針對自己的抗體導彈的細胞清除。就好比一個導彈組裝車間,把所有可能隨機組合出來的導彈都放在那裡,然後把那些導彈頭對準自己的導彈清除掉,剩下的就一致對外了。




再說說這些抗體導彈長的是什麼樣子吧。

它的基本結構是由兩部分構成的,前面一部分是導彈頭,是識別目標靶的部位,變化多端,也是決定它特異性的所在。它的後面,也就是導彈的尾部,相對來說變化很少。原因是,抗體導彈本身一般不能直接攻擊靶目標,它更多是作為一個中介,和其它武器共同使用。而尾部的功能正是用來和其它武器相互作用的,所以需要一定的穩定性。

最後還有一點,也是我們非常討厭的一點,就是這些導彈幾乎無處不在。

因為它本身不大,可以由血液帶到全身各個部位。所以無論我們那些兄弟藏在哪裡,它都能把我們揪出來並纏上我們。但這些導彈一般不能進入細胞,所以它只能直接攻擊我們生活在細胞外的兄弟。

那我們生活在細胞內的兄弟,是不是就可以高枕無憂了呢?當然不是,因為免疫系統為他們也同樣準備了另外一套升級版的武器。







終結者和幫凶





且說我們那些生活在細胞內的兄弟,進城後遭到了免疫系統的埋伏,主要是來自天然殺傷細胞的攻擊。這個殺手雖然厲害,但我們兄弟卻更具智慧,大部分依然能生存下來,在人類的細胞里正常繁衍。可是這樣的好日子沒有持續多久,麻煩便降臨了。


 


這次來的是人類稱為細胞毒性T細胞的傢伙,它看上去比天然殺傷細胞的個子還要稍微小一些,但它的到來在氣勢上明顯不同。和前面提到的導彈一樣,針對不同病毒的細胞毒性T細胞也是不同的,它們能夠非常特異地結合到病毒兄弟感染的細胞上。



這些細胞毒性T細胞在和感染病毒的細胞結合以後,馬上就進入了作戰狀態。一方面它會像機關槍一樣發射出一連串的子彈,把感染有病毒的細胞的表皮打得千瘡百孔。另一方面這些細胞里好像有自己的武器庫,在激活後,庫里的十八般兵器便被釋放出來,對受感染的細胞進行絞殺。直到受到感染的細胞連同其中的病毒一起死亡,但旁邊未感染病毒的細胞卻絲毫不受影響,真可謂乾淨利落。

那麼它的多樣性和特異性是如何產生的呢?和前面提到的抗體導彈產生的原理類似。在細胞毒性T細胞這個終結者身上配有專門識別外來物質的受體,這些受體也是由多個零件隨機組裝而成,然後把帶有能夠識別人類自身成分的受體的細胞清除。

或許您又要問了,病毒生活在細胞里,那這個細胞毒性T細胞身上的受體是如何識別和結合被病毒感染的細胞的呢?

這是一個很好的問題,也曾經困擾了我們很久。後來我們發現答案是這樣的:病毒兄弟感染細胞以後,他身上的某些成分會在細胞內被分解,然後被MHC一類分子結合併送到細胞表面上來;而細胞毒性T細胞上的受體專門識別MHC一類分子和被它送出來的病毒成分,從而對靶細胞進行特異性的攻擊。

MHC一類分子幾乎在每類細胞上都有,當細胞被感染後如果失去MHC一類分子,那麼它將會被天然殺傷細胞所攻擊;但如果細胞被感染後依然保留MHC一類分子,那麼將會被細胞毒性T細胞殺害。因為細胞毒性T細胞的特異性,它攻擊靶細胞的時候威力強大而乾淨利落。如果把天然殺傷細胞比喻成狙擊手的話,那麼細胞毒性T細胞就像一個終結者。這個狙擊手和終結者的組合讓我們的病毒兄弟腹背受敵、逃生艱難。

上面是病毒兄弟的遭遇,那麼我們那些生活在細胞內的細菌兄弟呢?比如前面提到的生活在巨噬細胞里的結核桿菌兄弟。他遭遇到的不是細胞毒性T細胞這個終結者,而是一些陰險的幫凶。

這些幫凶也是一群T細胞,人類給它們取了一個很好聽的名字:輔助性T細胞。說它們是幫凶,是因為它們本身不會直接攻擊我們,但它們會通過分泌細胞因子來幫助其它的行兇者。這些幫凶很專業,根據所分泌的細胞因子的類型,這些幫凶可以分成幾種不同類型。

關於這些幫凶,我們這裡流行一句諺語:幫凶不可怕,就怕幫凶專業化。不僅專業,這些幫凶還和終結者一樣具有很強的特異性。


還是以結核桿菌兄弟為例吧。當他們進入人體巨噬細胞後,巨噬細胞會把結核桿菌兄弟的成分通過MHC二類分子送到細胞表面上來。然後,T細胞幫凶身上的受體就像探測器一樣檢測出巨噬細胞表面由MHC二類分子帶出來的結核桿菌成分,然後結合,之後它們會釋放出一些特異的細胞因子,比如干擾素。干擾素能夠大大促進巨噬細胞殺死結核桿菌的能力,我們不少結核桿菌兄弟的生命就這樣默默地走到了盡頭。

這些陰險的幫凶不僅會幫助攻擊我們生活在細胞內的兄弟,同時還會幫助攻擊我們生活在細胞外的兄弟。比如有一類幫凶,它能分泌一些細胞因子來幫助肥大細胞和嗜酸性粒細胞圍剿我們的寄生蟲老大哥。再比如另一類幫凶,它分泌的細胞因子能夠召喚大量的中性粒細胞這個不要命的絞肉機到來。還有一類幫凶最該死,因為它幫助產生那些無處不在的抗體導彈。

這些就是免疫系統升級版的武器,包括無處不在的導彈,殘忍的終結者和陰險的幫凶。說它們是升級版的武器,是由於它們的特異性。這種特異性可以讓免疫系統不用顧忌會傷害到自己,從而對我們進行全力絞殺。




但這還不是全部,因為人類免疫系統還將展示它更加殘忍的另一面。




無盡的噩夢




上幾回講到人類免疫系統對我們的攻擊。這些攻擊可以用一個比較貼切的比喻來形容:先是銅牆鐵壁,後是天羅地網。我們絕大多數兄弟就在這樣的攻擊里失去了生命。這好比一場你死我活的鬥爭,如果我們生存下來並佔了上風,那麼對人類將是很大的災難。在人類的歷史上,我們也的確導致過一些這樣的災難。

所以人類的免疫系統對我們是絕不仁慈,不僅要趕盡殺絕,還要斬草除根、免除後患。前面說的銅牆鐵壁和天羅地網便是對我們趕盡殺絕所使用的手段,接下來要說說它們是如何對我們斬草除根、免除後患的。

這個話題說起來有些難。一是因為這個問題本身我們也還沒太明白;二是這個東西我們也不願談起,因為它對我們來說就像一場噩夢。

還是舉一個例子來說吧,當我們的一個兄弟,比如乙肝病毒兄弟,他們是通過人類體液

(主要是血液)

進入人體內的,之後便要和人類免疫系統進行長久的戰爭。如果乙肝病毒兄弟在戰爭中獲勝,那麼他們將在人的體內獲得生存和繁殖的空間,並引發肝炎的發生。但如果我們的乙肝病毒兄弟在這場戰爭中敗下陣來,那麼他們不僅在這個人的體內被徹底消滅;更可怕的是,當其他乙肝病毒兄弟再想來這裡獲得生存空間的時候,他們將不再會有機會。

具體情況是這樣的,人類免疫系統在和乙肝病毒作戰的時候,它會產生一大批針對乙肝病毒的特異的武器,比如導彈、終結者、幫凶等等。這些特異性武器在人體內的乙肝病毒被消滅以後,大多數也將被當成垃圾被處理掉,但會有很少一部分被長久地保留下來。這裡的長久指的是幾十年,或者終生。所以當其他乙肝病毒兄弟再次到來的時候,這些保留下來的特異武器便會迅速做出反應,從而很快把它們消滅。

所以,當一個人一旦有機會戰勝了我們兄弟中的一員,那麼我們這個兄弟就徹底失去了在那個人那裡獲勝的可能。這便是人類對我們斬草除根,免除後患的手段。這個手段被人類稱為免疫記憶,對於我們則是不折不扣的噩夢。

雖然對我們來說這像噩夢,但平心而論,還是公平的。因為這可以看成是對勝利者的獎賞,或者是對失敗者的懲罰。所以我們也就都認了,擦乾眼淚到一邊去想對策去就是。在我們和人類免疫系統交戰的歷史上,這種獎賞-懲罰的機制都是一直這樣公平地進行的。但是近二百年來,這種公平競爭卻被人類單方面地踐踏了。

起因是這樣的:大概是兩百多年前吧,一個叫詹納的人將牛痘病毒接種到了一個小孩身上,這個小孩便有了抵抗天花病毒的能力,這便是被人類稱為疫苗的東西。

其中的原理其實很簡單,就是利用了免疫記憶的原理。當人被接種牛痘病毒的時候,人體內產生了針對牛痘病毒的免疫武器,並有了針對他們的免疫記憶。因為牛痘病毒和人天花病毒具有很高的相似性,所以這些針對牛痘病毒兄弟的特異武器也能攻擊人天花病毒兄弟。





 


疫苗的發現被人類認為是那樣的重要,以至於被認為是現代醫學的開端。對我們來說,這個事件也是一個同樣重要的時刻,因為從這一刻起,人類單方面破壞了我們公平競爭的規則。

於是,當我們兄弟剛剛進入被接種過疫苗的人體內,還沒有進行公平的決鬥,就敗下陣來。隨後,越來越多的疫苗被人類開發了出來對付我們。


 


當然,為了生存,我們會用盡各種方法來對付人類的免疫系統。因為今天說的只是人類免疫系統,所以關於我們反擊免疫系統的事情就不必在此細細道來。 


 



(該文的最初版本曾於2015年在《新語絲》發表,並獲當年的新語絲科普文學獎。作者最近對該文進行了修訂,並加上了漫畫插圖。)


 


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皮皮魚




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