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人體免疫系統(tǒng)目錄\h第1部分認(rèn)識(shí)免疫系統(tǒng)\h1免疫系統(tǒng)是什么?\h2守衛(wèi)每一寸身體\h3細(xì)胞是什么樣的?\h4免疫帝國\h第2部分慘重?fù)p傷\h5認(rèn)識(shí)你的敵人\h6荒漠之國:皮膚\h7傷口\h8先天性免疫士兵:巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞\h9炎癥:玩火的藝術(shù)\h10光禿、盲目又驚懼:細(xì)胞怎么知道要去哪兒?\h11聞出生命的基本構(gòu)件\h12隱形殺手部隊(duì):補(bǔ)體系統(tǒng)\h13細(xì)胞情報(bào)員:樹突狀細(xì)胞\h14高速路和大都市\(zhòng)h15超級(jí)武器降臨\h16宇宙最大圖書館\h17烹飪美味的受體菜譜\h18胸腺——?dú)⑹执髮W(xué)\h19信息盛宴:抗原呈遞\h20喚醒適應(yīng)性免疫系統(tǒng):T細(xì)胞\h21軍工廠和狙擊槍\h22T細(xì)胞和B細(xì)胞的共舞\h23抗體\h第3部分惡意接管\h24沼澤之國:黏膜\h25奇特的腸道免疫系統(tǒng)\h26病毒是什么?\h27肺部免疫系統(tǒng)\h28流感——威力被低估的病毒\h29化學(xué)戰(zhàn):干擾素,干擾起來!\h30細(xì)胞之窗\h31專業(yè)殺手:殺傷性T細(xì)胞\h32天生殺手\h33如何清除病毒感染\h34關(guān)閉免疫應(yīng)答\h35免疫系統(tǒng)是怎樣牢記敵人的\h36疫苗和人工免疫\(yùn)h第4部分反叛與內(nèi)戰(zhàn)\h37免疫系統(tǒng)太弱:HIV和艾滋病\h38免疫系統(tǒng)太激進(jìn):過敏\h39免疫系統(tǒng)可能想念寄生蟲\h40自身免疫性疾病\h41衛(wèi)生假說和老朋友\h42如何強(qiáng)化免疫系統(tǒng)\h43免疫系統(tǒng)與應(yīng)激\h44免疫系統(tǒng)與癌癥\h45新冠疫情第1部分認(rèn)識(shí)免疫系統(tǒng)1免疫系統(tǒng)是什么?35億年前,地球還是一片蠻荒之地,在某個(gè)神奇的泥坑里,生命誕生了,而免疫系統(tǒng)也隨之出現(xiàn)。我們不知道這些初代生命做過什么,又怎樣活下來,但知道它們很快就開始了互相攻擊。要是你因?yàn)槊刻於家缙饚秃⒆邮帐昂茫蚴琴I個(gè)漢堡半冷不熱,就覺得生活不易,那原始的單細(xì)胞生命可以給你好好上一課。它們必須想辦法把周圍的化學(xué)物質(zhì)轉(zhuǎn)化成能為己所用的東西,同時(shí)獲取生存必需的能量,而其中有些細(xì)胞就盯上了“捷徑”。如果能偷別人的,干嗎還要自己干呢?有幾種辦法實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),比如可以整個(gè)吞噬其他細(xì)胞,或是在別的細(xì)胞上打洞并從其內(nèi)部吸食營養(yǎng)——不過這樣做頗有風(fēng)險(xiǎn),成功了能飽餐一頓,失敗了則會(huì)慘遭反噬,特別是在對(duì)手更大、更強(qiáng)的情況下。風(fēng)險(xiǎn)更小的辦法是潛入對(duì)手細(xì)胞內(nèi)部并在此安家:分享宿主的食糧,享受它的呵護(hù)。這個(gè)方法很漂亮,當(dāng)然對(duì)宿主來說就很可怕了。既然擅長“吸血”成了有效的生存技能,那么保護(hù)自己不被“吸”就也成了演化上的必需。接下來的29億年里,微生物們憑借相似的招數(shù),互相競爭廝殺。要是有時(shí)光機(jī),能回到過去一睹此類戰(zhàn)爭的宏大場面,你其實(shí)多半會(huì)失望:除了潮濕的石頭上有一些纖薄的細(xì)菌膜之外,什么都沒有。在最初的幾十億年里,地球是個(gè)相當(dāng)乏味的地方。直到生命形式的復(fù)雜程度發(fā)生了那一次最大的飛躍。我們現(xiàn)在并不特別清楚,到底是什么讓單打獨(dú)斗的細(xì)胞開始向著密切合作并有專門分工的龐大細(xì)胞群發(fā)展的。\h[1]大約在5億4100萬年前,多細(xì)胞動(dòng)物出現(xiàn)了爆發(fā)性增長,體型變得肉眼可見,多樣性也以極快的速度大大增加。這當(dāng)然就給剛演化出來的古代微生物們提出了一個(gè)問題:幾十億年來,生活在微型世界中的它們,無論進(jìn)入任何生態(tài)系統(tǒng),都要為其中的空間和資源爭斗,而對(duì)這些細(xì)菌及其他微小生物來說,還有比多細(xì)胞動(dòng)物更好的生態(tài)系統(tǒng)嗎?這個(gè)系統(tǒng)里,從頭到腳都是免費(fèi)的營養(yǎng)啊!所以從一開始,多細(xì)胞生命就面臨著細(xì)胞入侵者和機(jī)體寄生者的威脅。只有能應(yīng)付這種威脅的多細(xì)胞生物才能存活下來并有機(jī)會(huì)演化得越來越復(fù)雜??上В?jīng)過數(shù)億年的時(shí)間,細(xì)胞和組織都沒有得到好好的保存,我們看不到免疫系統(tǒng)的化石遺跡。但通過科技的魔法,我們可以看到生命樹的各個(gè)分叉,并觀察現(xiàn)存動(dòng)物,研究它們的免疫系統(tǒng)。如果有些免疫特征,為生命樹上差距越大的物種共同擁有,那么一般而言,這些特征也就越久遠(yuǎn)。那么重要的問題就變成了:免疫系統(tǒng)會(huì)在哪里產(chǎn)生區(qū)別,不同動(dòng)物的免疫系統(tǒng)有哪些共性?幾乎所有當(dāng)今的生物都有某種形式的內(nèi)部防御機(jī)制,而生物越復(fù)雜,免疫系統(tǒng)也越復(fù)雜。選取相差懸殊的動(dòng)物,比較它們的防御機(jī)制,我們就可以了解很多免疫系統(tǒng)的歷史。從最微小的層面來說,細(xì)菌也有抵御病毒的方法,它們不可能乖乖就范。而在動(dòng)物世界中,海綿這種已經(jīng)存在了5億多年的最古老、最簡單的動(dòng)物,就擁有可能是最原始的動(dòng)物免疫反應(yīng):“體液免疫”(“體液/humor”一詞來自古希臘語,這里可不是“幽默”)。體液免疫主要通過游離在細(xì)胞外體液中的微小蛋白來實(shí)現(xiàn)功能,殺傷、殲滅不該出現(xiàn)的外來微生物。這類防御非常有用,也非常成功,幾乎所有現(xiàn)存的動(dòng)物,包括我們?nèi)祟?,都有體液免疫。它沒有被演化淘汰,而是變得舉足輕重。原則上說,體液免疫在5億年里都沒怎么變。但體液免疫只是個(gè)開端。多細(xì)胞動(dòng)物的優(yōu)勢之一是它擅長調(diào)動(dòng)多種多樣的特化細(xì)胞。因此,從演化上來看,動(dòng)物很可能沒用多久就發(fā)展出了專業(yè)的防御細(xì)胞,相應(yīng)的免疫就叫“細(xì)胞[介導(dǎo)]免疫”。這種新型的免疫一開始就大獲成功。連在蠕蟲和昆蟲的小小身體里,我們都發(fā)現(xiàn)了專門的免疫細(xì)胞衛(wèi)士,它們能在小蟲體內(nèi)自由巡行,與入侵者正面交鋒。沿著演化之樹,越是向枝頭探尋,免疫系統(tǒng)就變得越是精妙。而在最早的脊椎動(dòng)物身上,我們就已經(jīng)看到了重大的創(chuàng)新:出現(xiàn)了專門的免疫器官暨細(xì)胞的“訓(xùn)練場”,以及最為強(qiáng)大的免疫原理之一——能夠識(shí)別特定的敵人,并快速制造大量的針對(duì)性武器實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)打擊,還要牢牢記住它們!即使是最原始的脊椎動(dòng)物,比如樣子詭異的無頜魚,體內(nèi)也有同樣的免疫機(jī)制。在數(shù)億年的歲月里,這些防御機(jī)制變得越發(fā)復(fù)雜和精密。不過,簡而言之,上面都是基本的免疫原理,它們有著出色的防御效果,所以或許在5億年前的某些生物體內(nèi)就已經(jīng)存在了。因此,雖然你我的免疫系統(tǒng)很復(fù)雜、很強(qiáng)大,但其底層機(jī)制在動(dòng)物界卻很普遍,其起源可以追溯回幾億年前。演化之手無須一次次地重新發(fā)明免疫系統(tǒng)——它發(fā)現(xiàn)了一套了不起的系統(tǒng),并將其不斷完善。好,話題終于要回到人類,回到你我身上了。我們都在享受著數(shù)億年來免疫系統(tǒng)不斷演進(jìn)的豐碩果實(shí)。不過,免疫系統(tǒng)并不只是存在于你的體內(nèi),它就是你本身。“免疫”只是對(duì)守護(hù)自身并維系生命的所有生物機(jī)制的一種表達(dá)方式。所以討論免疫系統(tǒng)就是在討論人本身。免疫系統(tǒng)也不是一個(gè)單獨(dú)的東西。它像一套軍隊(duì)系統(tǒng),是由成百上千的營地和征兵處組成的遍布全身的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。它們和心血管系統(tǒng)一樣,分布廣泛,無處不在,由像高速路網(wǎng)一樣的管道網(wǎng)連接起來。另外,人體還有專門的免疫器官,位于胸腔內(nèi),大小和雞翅差不多,會(huì)隨著人的老去而逐漸退化。基于免疫器官和免疫“基礎(chǔ)設(shè)施”,有幾百億免疫細(xì)胞在免疫路網(wǎng)和血流中巡邏,可以隨時(shí)應(yīng)召和敵人作戰(zhàn)。此外,人體外部組織表面也有幾十上百億的免疫細(xì)胞形成的屏障,準(zhǔn)備抵擋入侵。這還只是積極防御,還有1018數(shù)量級(jí)的蛋白質(zhì)武器組成的防御系統(tǒng),它們就像能自動(dòng)組裝、四處散布的地雷。免疫系統(tǒng)中還有專門的“大學(xué)”,供細(xì)胞學(xué)習(xí)如何識(shí)別敵人及怎樣作戰(zhàn)。這所大學(xué)有著世界上最大的生物學(xué)圖書館,可以教你識(shí)別一生中可能碰到的所有敵人并記住它們。在最核心的意義上,免疫系統(tǒng)就是區(qū)分自身和異物的工具。對(duì)方是否有惡意并不重要,只要不是享有自由通行證的貴客,就會(huì)遭受免疫系統(tǒng)的攻擊和殲滅,因?yàn)樗锌赡茉斐赏{。對(duì)免疫系統(tǒng)來說,為任何“他者”冒險(xiǎn)都不值得。沒有它們的此種忠誠,我們可能活不了幾天。可惜,免疫系統(tǒng)如果忠誠不足或忠誠過頭,也會(huì)造成困擾甚至致人死亡,后面我們會(huì)談到這些情況。區(qū)分自身和異物盡管是免疫功能的核心,但并不是它的目標(biāo)。免疫系統(tǒng)的首要目標(biāo)是維持“穩(wěn)態(tài)”,即維持體內(nèi)全部細(xì)胞及物質(zhì)的平衡。免疫系統(tǒng)真是投入了最大的努力保持平衡,也在盡心安撫自己免于反應(yīng)過激,這一點(diǎn)我們?cè)趺磸?qiáng)調(diào)也不為過。你也可以理解成,它在追求和平,追求讓生存變得愉悅和輕松的穩(wěn)定秩序,也就是我們所說的“健康”。健康是輕松自由地生活的基礎(chǔ),擁有健康,我們才能從心所欲,不受病痛的阻擋。健康的寶貴,只有在失去它時(shí)才最能體會(huì)。健康其實(shí)是一個(gè)抽象的概念,因?yàn)樗枋龅氖菦]有病痛、不受限制的狀態(tài),不是“有”而是“無”。擁有健康的時(shí)候,你覺得一切正常,感覺良好。而一旦健康離你而去,哪怕只有幾天,你都很難忽視人的脆弱和生命的稍縱即逝。疾病是生命中不可避免的事情??赡苣惚容^幸運(yùn),迄今都還沒有遭遇過病痛。但如果你或你的親人曾不幸患病,你就會(huì)明白,對(duì)于美好生活而言,沒有什么比健康的身體更重要。對(duì)免疫系統(tǒng)來說,健康就是穩(wěn)態(tài)。盡管這場守護(hù)健康的戰(zhàn)爭終會(huì)不可避免地輸?shù)簦兂赏絼?,但我們?nèi)栽谂Z取多一些歲月,哪怕只是幾個(gè)小時(shí)。因?yàn)榭傮w而言,生而為人是幸福的,我們都希望自己可以活得久一點(diǎn)。但維持健康殊非易事,因?yàn)槲覀兠刻於紩?huì)遇到上億的細(xì)菌和病毒,它們巴不得占領(lǐng)你的身體,就像幾十億年前那些單細(xì)胞生物之間發(fā)生的戰(zhàn)爭那樣。對(duì)微生物來說,你就是一套有待征服的生態(tài)系統(tǒng)。這片廣袤無垠的土地資源豐富,適合繁殖,充滿了機(jī)遇,是理想的棲居之地。當(dāng)然,等我們最終死去時(shí),它們還是會(huì)勝利的;沒有了免疫系統(tǒng)的保護(hù),大量瘋狂的微生物組成的軍團(tuán)會(huì)大大加速尸體的分解過程。要擔(dān)心的還不止這一大堆想要入侵的微生物,還包括可能誤入歧途的身體本身,就是癌癥。預(yù)防癌癥是免疫系統(tǒng)的頭等大事之一。事實(shí)上,在你讀這幾頁書的時(shí)候,身體里可能就有早期癌細(xì)胞正在被免疫系統(tǒng)悄無聲息地清除掉。但旨在保護(hù)你的免疫系統(tǒng)也可能出錯(cuò),可能墮落。免疫系統(tǒng)一旦受了蒙騙,可能就會(huì)助長疾病的蔓延,或是保護(hù)癌細(xì)胞不被發(fā)現(xiàn)。免疫系統(tǒng)也可能失衡或受損,從而糊涂地攻擊自身。它會(huì)把“我”誤判為“他”,實(shí)實(shí)在在地攻擊起它本該保護(hù)的那些身體細(xì)胞,導(dǎo)致一系列自身免疫性疾病,而病人不得不長期服用可能伴有嚴(yán)重副作用的免疫抑制藥物。還有過敏反應(yīng),它是指免疫系統(tǒng)對(duì)無害的物質(zhì)產(chǎn)生了過激反應(yīng)。“過敏性休克”就是一種嚴(yán)重的過敏反應(yīng),它凸顯了免疫系統(tǒng)有多強(qiáng)大,一旦出錯(cuò)又多么可怕:疾病未必會(huì)馬上置人于死地,而免疫系統(tǒng)帶來的過敏性休克卻能在幾分鐘內(nèi)奪人性命。另外,就算是運(yùn)行正常,免疫系統(tǒng)也會(huì)在幫助你的同時(shí)帶給你痛苦:生病時(shí)的很多糟糕癥狀都是被激活的免疫系統(tǒng)引發(fā)的后果——對(duì)某些疾病來說,最嚴(yán)重的損傷甚至死亡都是免疫系統(tǒng)對(duì)入侵事件的失控反應(yīng)造成的。比如,COVID-19導(dǎo)致的許多死亡病例都是免疫過激的結(jié)果。免疫系統(tǒng)發(fā)揮防御功能的同時(shí)造成的附帶損害會(huì)不斷累積,于是今天有人認(rèn)為,免疫系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)正是一些致命疾病的發(fā)展基礎(chǔ)。因此,盡管擁有能對(duì)外界威脅做出快速有力反應(yīng)的免疫系統(tǒng)對(duì)健康很是關(guān)鍵,但同時(shí)保證它不會(huì)失控和搞破壞也很重要。就和人類社會(huì)一樣,如果你的身體不得不打仗,那它至少想要快速地結(jié)束戰(zhàn)爭,贏得干凈利落,而不想經(jīng)歷長期的被占領(lǐng)或沖突,那只會(huì)耗盡資源,毀壞基礎(chǔ)設(shè)施。所以,免疫系統(tǒng)肩負(fù)的是盡可能保衛(wèi)健康的重任。哪怕我們最終會(huì)輸,但在當(dāng)下,認(rèn)真、盡職地打好這場守衛(wèi)戰(zhàn),對(duì)我們來說很重要。總結(jié):區(qū)分自身和異物是免疫系統(tǒng)的核心,維持穩(wěn)態(tài)是其目標(biāo),另外免疫系統(tǒng)還有許多種可能會(huì)出錯(cuò)。免疫系統(tǒng)的各部分看似盲目、孤立甚至笨拙,但卻能彼此合作,應(yīng)對(duì)瞬息萬變的外界環(huán)境,執(zhí)行復(fù)雜的免疫功能,這正是免疫系統(tǒng)的奧妙之處。想象一下第二次世界大戰(zhàn)吧,但規(guī)模還要大10倍,而且沒有指揮官。戰(zhàn)場上只有魯莽的免疫士兵想弄明白仗要怎么打,需不需要坦克和戰(zhàn)斗機(jī),要往哪兒集結(jié)。而戰(zhàn)爭在幾天之內(nèi)就會(huì)結(jié)束。這就是你每次生病,哪怕只是普通感冒時(shí),免疫系統(tǒng)在體內(nèi)作戰(zhàn)的情景。接下來讓我們來認(rèn)識(shí)一下免疫系統(tǒng)。下次你邊沖澡邊因?yàn)楦忻暗陌Y狀而心煩意亂時(shí),起碼可以先想想那些辛勤工作的免疫細(xì)胞們。\h[1]有趣的是,這可能就是單細(xì)胞生物互相爭斗的副產(chǎn)品。某一刻,一個(gè)細(xì)胞吞噬了另一個(gè)細(xì)胞,但沒有把它消化掉,相反,二者展開了地球上最為杰出的合作之一——這種模式至今依然強(qiáng)大?!皟?nèi)部細(xì)胞”(現(xiàn)在我們叫它“線粒體”)專門為宿主合成能量;“外部細(xì)胞”提供保護(hù),送來免費(fèi)食物。雙方的交易大獲成功,新興的超級(jí)細(xì)胞也成長得越發(fā)復(fù)雜和精密。(若無特別說明,本書腳注均為作者原注)2守衛(wèi)每一寸身體在開始了解錯(cuò)綜復(fù)雜的免疫系統(tǒng)之前,我們要先來看看免疫系統(tǒng)的守衛(wèi)對(duì)象:你的整個(gè)身體——某種意義上說,這很簡單明了,就是皮膚包裹之下的一切和皮膚本身,對(duì)吧?不過,就像從太空俯瞰星球時(shí)只有大概印象那樣,看待身體時(shí),你也不能只是遠(yuǎn)遠(yuǎn)地囫圇觀望。所以最開始,就讓我們一起開啟一段旅程,去到一個(gè)比深?;蛲庑歉衩氐氖澜纾哼@個(gè)世界的生命甚至不知道它的存在;這個(gè)世界中,怪物襲擊是家常便飯,但大家都習(xí)以為常;這個(gè)世界已經(jīng)存在了幾十億年,就在我們每個(gè)人體內(nèi)以及周遭萬物之中,無所不在卻又隱而不顯。它是微觀的世界,在這里,生死的界限變得模糊;在這里,化學(xué)反應(yīng)衍生出了生命,而其中的道理我們至今還不能理解?,F(xiàn)在讓我們把人體放大,進(jìn)入身體內(nèi)部,我們會(huì)看到器官,看到組織,再放大一些,直到看到一個(gè)個(gè)的細(xì)胞。細(xì)胞是非常微小的生命體,是地球上最小的生命單元之一。對(duì)單個(gè)細(xì)胞來說,人體就像是一顆星球,漂流在危機(jī)四伏的宇宙之中。只有從細(xì)胞的視角出發(fā),我們才能理解身體有多么龐大。在細(xì)胞的尺度下,人體就是一片宛如山系的超大管道系統(tǒng),其間充滿汪洋般浩瀚的體液,還有奔涌的激流灌入遍布國土的復(fù)雜洞穴體系。對(duì)細(xì)胞來說,除了堅(jiān)如晶石的骨骼,它周圍的整個(gè)世界都是有生命的。它可以禮貌地請(qǐng)一堵墻放行,墻就會(huì)打開一道窄窄的縫隙讓它擠過去,隨后又緊緊閉上。它可以在人體內(nèi)暢游管網(wǎng),遠(yuǎn)足山脈,去任何想去的地方。假如你小得就像一個(gè)細(xì)胞,那么人體對(duì)你來說就有15到20座珠穆朗瑪峰摞在一起那么大。這座血肉之軀將有至少100千米高,直插入大氣外層。你要是正坐在窗邊,可以停下來看看天,想象一下這是怎樣的龐然大物:客機(jī)只會(huì)擦著它的小腿飛過,而它的頭會(huì)高到你根本望不到。你的免疫細(xì)胞要守護(hù)的就是這樣的龐然大物。特別是容易遭到入侵的外部“邊境”。說到身體外部,人們首先想到的當(dāng)然是皮膚。皮膚的總面積約有2平方米,相當(dāng)于半張臺(tái)球桌那么大,幸運(yùn)的是它不難守備,因?yàn)榇蟛糠制つw本身就是堅(jiān)固的屏障,并且有自己的防御系統(tǒng)。皮膚摸著柔軟,但完好的皮膚其實(shí)很難攻破。真正薄弱、易受感染的,其實(shí)是黏膜,它們分布在氣管和肺、眼瞼、口腔和鼻腔、胃腸道、生殖道和膀胱的內(nèi)表面。因?yàn)閭€(gè)體差異巨大,很難說出黏膜的面積有多大,不過健康成年人的黏膜面積約有200平方米,相當(dāng)于一塊網(wǎng)球場,其中大部分分布在肺和消化道。你可能會(huì)誤以為黏膜屬于身體內(nèi)部。但其實(shí),它們屬于外部。仔細(xì)想想,其實(shí)從某種意義上說,人體不過是一根復(fù)雜的管道。沒錯(cuò),一根兩端可閉合的管道,只不過更加濕漉漉、滑溜溜、亂糟糟一些。生殖器官、鼻孔、耳朵都是朝外的開口,是通向身體內(nèi)部更大的管道及其他洞穴系統(tǒng)的入口。這些部位是身體的邊境,直接和外界接觸。身體就被這些黏膜包繞著。在這些“體內(nèi)的外部”表面,每天發(fā)生著上百萬起外敵入侵。所以細(xì)胞可是有大片的領(lǐng)土需要守衛(wèi)。對(duì)細(xì)胞來說,黏膜就像中歐或者美國中部對(duì)你那么遼闊。在邊境修筑隔離墻是無濟(jì)于事的,因?yàn)樗鼈兪匦l(wèi)的不光是邊境線,而是整個(gè)表面!入侵者們可不會(huì)只攻擊邊境,而可能會(huì)乘降落傘空降。免疫細(xì)胞要守衛(wèi)的是整片大陸,每一寸土地。人體就是一條管道。不過,把敵人阻擋在重要關(guān)隘還是要容易得多。舉例來說,體內(nèi)所有的大小血管包括毛細(xì)血管,連起來有12萬千米長,是地球周長的3倍,面積有1200平方米那么大。相比之下,邊境的范圍要小得多,也更好防守,能在這里消滅敵人是最好的。但這也是說著容易做來難。我們來做一個(gè)趣味實(shí)驗(yàn):假設(shè)我們要按比例搭建一個(gè)人體模型,但是用你我這樣的活人來搭。這樣我們可以對(duì)尺度的懸殊有直觀感受。要搭建這樣一個(gè)模型需要數(shù)不清的人。人體平均而言約有40萬億個(gè)細(xì)胞。40萬億!就是4的后面跟13個(gè)零。實(shí)在大得不得了。假如讓一個(gè)人來代表一個(gè)細(xì)胞,需要的人數(shù)就是整個(gè)25萬年智人史上總?cè)丝诘?00多倍。我們來想象一下。現(xiàn)在地球上有78億人。這些人肩并肩站在一起,只能覆蓋約1800平方千米的面積,比倫敦大一點(diǎn)。把這幅場景復(fù)制120遍,才能達(dá)到40萬億人。\h[1]好,現(xiàn)在有40萬億人肩并肩站在一起。這片茫茫人海會(huì)占據(jù)整個(gè)英國,每一個(gè)角落,每一片湖泊,每一座山巒。為了按比例搭建人體,我們要把人摞起來,這些人牽著手、挽著胳膊、踩著肩膀,層層疊疊壘在一起,組成一個(gè)生命結(jié)構(gòu)。這副龐大的血肉之軀將高達(dá)100千米,突破天際。組成巨人身體的,有闊如小國家一般的地洞,有密實(shí)、寬廣如山脈的骨骼,山脈之中還滿布著錯(cuò)綜復(fù)雜的山洞和隧道;血管里汪洋一片,人們忙著將養(yǎng)分和氧氣運(yùn)送到身體每個(gè)角落。你要是一個(gè)紅細(xì)胞,就會(huì)在宏偉如城市的心臟的推動(dòng)下,在血流中快速穿行,相當(dāng)于一分鐘在巴黎和羅馬之間走個(gè)來回。一切都運(yùn)轉(zhuǎn)良好。大家齊心協(xié)力,確保這具“山軀”同時(shí)還有各人自身能好好活著。但豐富的資源和養(yǎng)分、充足的溫濕合宜的空間都太誘人了。對(duì)于不速之客,這尊巨人同樣是一片沃土。足足幾十億寄生生物想在這片土地上安家。有些寄生生物大如大象甚至藍(lán)鯨,它們想在這兒產(chǎn)下巨卵,讓后代以組成巨人組織的可憐小人兒為食。有些只有浣熊或是老鼠大小,它們想偷取養(yǎng)分,永久定居,代代繁衍。它們可能并不想傷害組成巨人的小人兒,但是它們到處排泄,這還是損害了巨人的健康。而巨人每天都要對(duì)付的最惡心的害蟲,是十億百億蜘蛛大小的入侵者,它們?cè)噲D鉆進(jìn)“細(xì)胞人”的嘴里、耳朵里,并在他們的胃里繁殖。對(duì)于由幾十億細(xì)胞人構(gòu)成的巨人來說,各處的小損傷并不危險(xiǎn)。但這些害蟲要是肆意繁殖,也會(huì)危及巨人的生命。光是想想就覺得很可怕吧?細(xì)胞們就是這樣,從你出生直到離世的每天每夜,它們都在面臨這樣的挑戰(zhàn)?;钪⒉皇且患硭?dāng)然的事。不過也不要太擔(dān)心外來的襲擊。人體可不是一座束手待斃的肉山。在這場生存大戰(zhàn)中,你有一位忠誠的盟友;盡管沒有得到應(yīng)有的重視,但它仍然兢兢業(yè)業(yè)——我們現(xiàn)在知道了,這就是人體的免疫系統(tǒng)。有了它,人體就變得堅(jiān)如堡壘,而這座堡壘還配備了數(shù)十億宇宙最強(qiáng)戰(zhàn)士。他們有無限量的武器,使用起來毫不手軟。在你的一生中,免疫系統(tǒng)已經(jīng)消滅了十億百億的敵人,而且依然時(shí)刻準(zhǔn)備著為你而戰(zhàn)。\h[1]情況還不止如此,身體內(nèi)還有大量的有益菌。有多少?和身體細(xì)胞數(shù)量一樣多(從大小上說這些細(xì)胞相當(dāng)于一個(gè)棒球場;把細(xì)胞比作人,細(xì)菌就相當(dāng)于一只兔子大?。?。為了讓情景不那么嚇人,我們可以把細(xì)菌想象成小兔寶寶,它們大部分都生活在腸道里。在腸道這個(gè)巨大的洞穴里,生活著36萬億只兔子,它們不停地生生滅滅,分解消化那些對(duì)它們來說好似摩天大樓的食物碎塊,為組成血肉大陸的每一個(gè)“細(xì)胞人”輸送能量。另外4萬億只兔子則爬行在皮膚表面、耳道內(nèi)外和肺臟內(nèi)部,跳躍在舌齒之間,游弋在淚液之中。后面我們還會(huì)談到它們,但現(xiàn)在你只需想象身體表面覆蓋的都是可愛的小兔子,它們都是你的朋友,全心全意為你服務(wù)。3細(xì)胞是什么樣的?關(guān)于細(xì)胞我們討論得已經(jīng)夠多了,后面我們還會(huì)進(jìn)一步談到它。想要了解人體、人體免疫系統(tǒng)以及從流感到癌癥等各種疾病,我們必須對(duì)細(xì)胞這一人體的基本組成單位有些了解。好在學(xué)習(xí)細(xì)胞是很有趣的。這章之后我們會(huì)真正開始講免疫系統(tǒng)。那么細(xì)胞究竟是什么,它又是怎樣發(fā)揮功能的呢?前面我們說過,細(xì)胞是生命的最小單元,當(dāng)然也就可以看作是有生命的?!吧钡亩x本身很寬泛、很復(fù)雜也很燒腦??吹缴?,我們很容易識(shí)別出來,但定義它就很難。通常來說,我們認(rèn)為生命應(yīng)該具備這樣幾種屬性:它活著時(shí),能夠獨(dú)立于周圍環(huán)境;有新陳代謝過程,即從環(huán)境中吸收營養(yǎng)并從內(nèi)部排出廢物;對(duì)刺激有反應(yīng);能夠成長、繁殖。這些,細(xì)胞都能做到。人體幾乎都是細(xì)胞,肌肉、器官、皮膚、頭發(fā)等都由細(xì)胞構(gòu)成,血液里也充滿了各種細(xì)胞。細(xì)胞很微小,它們沒有意識(shí),沒有感情,沒有目標(biāo),沒有自由意志,也沒有主動(dòng)決策。簡而言之,細(xì)胞就像生物機(jī)器人,完全受更小的細(xì)胞構(gòu)成部件所引導(dǎo)的生化反應(yīng)驅(qū)動(dòng)。細(xì)胞的“器官”叫“細(xì)胞器”。比如細(xì)胞核,它是細(xì)胞的信息中心,是相對(duì)大型的結(jié)構(gòu),有自己的戍邊屏障,核內(nèi)居住著遺傳物質(zhì)DNA。還比如線粒體,它是細(xì)胞的能量工廠,能將養(yǎng)分和氧氣轉(zhuǎn)化為維持細(xì)胞運(yùn)轉(zhuǎn)的化學(xué)能。細(xì)胞內(nèi)還有專門的轉(zhuǎn)運(yùn)網(wǎng)絡(luò)、打包中心、消化和回收部門以及組裝中心。書里常常把細(xì)胞畫成一個(gè)空袋子,里面裝著上述細(xì)胞器,這是在傳遞錯(cuò)誤的印象;其實(shí)細(xì)胞內(nèi)部擁擠喧鬧,復(fù)雜繁忙——不妨看一眼你現(xiàn)在所處的房間。\h[1]請(qǐng)想象這個(gè)房間堆得滿滿的。里面有數(shù)百萬顆的沙粒和大米,幾千只蘋果和桃子,還有幾十個(gè)大西瓜。細(xì)胞里面大概就像這樣。這在現(xiàn)實(shí)中意味著什么?一個(gè)人體細(xì)胞內(nèi),有幾千萬個(gè)分子。其中一半是水分子,相當(dāng)于上述房間中的沙子;以分子尺度看,水不再是液體,而變得像蜂蜜一樣黏稠,\h[2]它們使細(xì)胞內(nèi)部有了一定黏稠度,好像軟果膠一樣,其他分子可以在里面自由移動(dòng)。另一半主要是千百萬的蛋白質(zhì)。細(xì)胞功能和任務(wù)不同,含有的蛋白質(zhì)也不同,種類有1千到1萬種,相當(dāng)于我們房間中的大米和小水果。而西瓜就是我們?cè)诮滩氖疽鈭D里看到的細(xì)胞器。因此細(xì)胞主要是蛋白質(zhì)構(gòu)成和填充的。我們得簡單介紹一下蛋白質(zhì),因?yàn)樗鼘?duì)理解免疫系統(tǒng)、細(xì)胞及其所處的微觀世界來說至關(guān)重要,重要到都可以把細(xì)胞叫蛋白質(zhì)機(jī)器人。你大概聽說過蛋白質(zhì),但可能主要和食物有關(guān)——要是你正在健身,想要增肌,說不定正在吃高蛋白飲食。這是對(duì)的,因?yàn)槌就?,身體大部分固體都是肌肉(就連骨骼也是蛋白質(zhì)和鈣的混合)。不過蛋白質(zhì)不僅僅是肌肉的必要部分,它更是所有地球生物最基本的有機(jī)構(gòu)件和工具。它們種類豐富,用途廣泛,從信號(hào)傳遞,到合成細(xì)胞壁及簡單結(jié)構(gòu),再到形成復(fù)雜細(xì)胞器,細(xì)胞的所有活動(dòng)都離不開它們。蛋白質(zhì)是由氨基酸鏈形成的。氨基酸這種微型有機(jī)構(gòu)件有20種,把它們以無論什么順序連成一串,就能得到蛋白質(zhì)。這一原理能讓生命構(gòu)建出超級(jí)多不同種類的蛋白質(zhì)。舉例來說,從20種氨基酸中選10種組成氨基酸鏈,形成簡單的蛋白質(zhì),就有10.24萬億種組合??梢韵胂笠幌吕匣C(jī)。只有3條圖案框的老虎機(jī)出現(xiàn)相同圖案的概率就已經(jīng)很小了,那有20種圖案、10條圖案框的蛋白質(zhì)老虎機(jī),可是能提供多少種組合啊。典型的蛋白質(zhì)通常包含50到2000個(gè)氨基酸(相當(dāng)于有50到2000條圖案框的老虎機(jī)),最長的有3000個(gè)氨基酸。也就是說理論上細(xì)胞可能合成的蛋白質(zhì)種類會(huì)超過103900數(shù)量級(jí)。當(dāng)然,其中大部分組合都是無效的。據(jù)估計(jì),合成有效蛋白質(zhì)的概率只有百萬分之一到十億分之一。不過因?yàn)榭赡艿慕M合太多,十億分之一也很多了!那細(xì)胞是怎么知道要按怎樣的順序組裝氨基酸,合成所需蛋白質(zhì)的呢?這離不開所謂的生命密碼:脫氧核糖核酸(DNA),它含有對(duì)生命來說至關(guān)重要的長串信息序列。這是在說,DNA中約有1%的序列會(huì)指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成,這些序列就是“基因”。其余DNA調(diào)控合成蛋白質(zhì)的時(shí)機(jī)、種類、方式和數(shù)量。也就是說,蛋白質(zhì)對(duì)生物來說很重要,所謂的生命編碼基本上就是構(gòu)建蛋白質(zhì)的指導(dǎo)手冊(cè)。這個(gè)過程是怎樣實(shí)現(xiàn)的呢?因?yàn)檫@對(duì)于后面要講的病毒來說很有意義,所以我們簡單說一下:細(xì)胞通過兩步把DNA上的指導(dǎo)信息轉(zhuǎn)錄進(jìn)蛋白質(zhì)。第一步,特殊的蛋白質(zhì)讀取DNA串上的信息,將其轉(zhuǎn)錄進(jìn)“信使核糖核酸”(mRNA)這種特殊分子中?;旧希珼NA就是用這種語言來傳達(dá)指令的。第二步,mRNA分子被從細(xì)胞核運(yùn)出,運(yùn)到另一種細(xì)胞器,即蛋白質(zhì)組裝工廠“核糖體”那里。在這里,mRNA分子上的信息被讀取并翻譯,形成按指令組裝的氨基酸鏈。好啦,細(xì)胞就這樣基于DNA制造出了蛋白質(zhì)。所以,DNA基本就是一束編碼(其中有些片段叫“基因”),是細(xì)胞工廠的蛋白質(zhì)構(gòu)建與調(diào)控手冊(cè)。這一切都會(huì)體現(xiàn)為“你之為你”的個(gè)人特征:身高、瞳色、直發(fā)還是卷發(fā)、對(duì)某些病癥的易感性,等等。DNA并不是直接命令人“長出卷發(fā)”,而是命令細(xì)胞“合成相應(yīng)的蛋白質(zhì)”。簡單來說,所有的個(gè)人特征都是以這種方式展現(xiàn)出來的。人體內(nèi)有大量的遺傳編碼。單一個(gè)細(xì)胞中的DNA,展開連在一起就有2米長。沒錯(cuò),每個(gè)細(xì)胞中的DNA展開長度,都很可能超過你的身高。要是把你身體里的所有DNA都連成一長串,它就足夠從地球到冥王星連一個(gè)來回。這么多編碼僅僅就是為了生成氨基酸鏈!\h[3]氨基酸鏈生成后,會(huì)變形折疊,從二維的線條變成三維的立體結(jié)構(gòu)。它們就這么自行折疊,方式非常復(fù)雜,我們現(xiàn)在還沒有完全弄清楚?;诎被岬姆N類和排列順序,氨基酸鏈會(huì)折疊成不同的特殊形狀。蛋白質(zhì)的形狀會(huì)決定它的功能。形狀就是一切。某種意義上,你可以把蛋白質(zhì)想象成特別復(fù)雜的三維立體拼圖?;谛螤畹牟煌?,有些蛋白質(zhì)可以執(zhí)行功能,有些則被用作建筑原料。細(xì)胞幾乎可以用蛋白質(zhì)合成出所需的一切。不過蛋白質(zhì)的魔力遠(yuǎn)不止于此。它們還是傳遞信息的信使,可以收發(fā)信號(hào),借此改變自身的形狀,并觸發(fā)極度復(fù)雜的連鎖反應(yīng)。蛋白質(zhì)是細(xì)胞的一切?;叵胍幌虑懊嫜b著大米和水果的房間的例子。蛋白質(zhì)其實(shí)都不像球體,而更像由齒輪、開關(guān)、多米諾骨牌和軌道等構(gòu)成的無敵復(fù)雜組合。細(xì)胞只要活著,就會(huì)一刻不停地動(dòng)來動(dòng)去。齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),碰倒多米諾骨牌,后者推動(dòng)開關(guān),帶動(dòng)連桿,讓軌道上的彈珠滾起來,彈珠再讓更多齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),不斷進(jìn)行下去。用個(gè)比喻來說就是,細(xì)胞這臺(tái)機(jī)器人的靈魂,就是蛋白質(zhì)及其背后的指導(dǎo)性生化反應(yīng)。細(xì)胞中,一些最常見的蛋白質(zhì)數(shù)量充足,會(huì)有多達(dá)50萬個(gè)拷貝。另一些特殊的蛋白質(zhì),總數(shù)量則不到它們的1/10。不過這些蛋白質(zhì)可不是四處漂蕩,各行其是。這些微小的蛋白質(zhì)拼圖塊會(huì)和細(xì)胞內(nèi)的結(jié)構(gòu)以復(fù)雜、繁多而又酷炫的方式相互作用。它們是怎么做到的呢?靠快速地移動(dòng)。蛋白質(zhì)如此微小、幾無重量,它們的世界和我們的有本質(zhì)區(qū)別,因此其運(yùn)動(dòng)方式在人類看來也會(huì)非常奇特。重力對(duì)它們這個(gè)尺度的東西不起太大作用,于是理論上,在室溫下,一個(gè)蛋白質(zhì)平均每秒能移動(dòng)5米。這聽起來不快,不過別忘了,蛋白質(zhì)也只有指尖的百萬分之一那么大。在人類的世界里,如果你能跑得像蛋白質(zhì)這么快,你就會(huì)快似一架噴氣式飛機(jī),撞到障礙物就會(huì)不幸死去。但實(shí)際上,蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)動(dòng)得沒有這么快,因?yàn)榧?xì)胞中還有許多其他分子擋路。蛋白質(zhì)會(huì)不停地撞到四周的水分子和其他蛋白質(zhì),并被反彈。它推擠別人,同時(shí)也受到推擠。這種過程叫“布朗運(yùn)動(dòng)”,指的是氣體或液體中的分子所做的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)。正因?yàn)槿绱?,水?duì)于細(xì)胞才格外重要——有了水,其他分子才能容易地移動(dòng)。盡管細(xì)胞內(nèi)的分子會(huì)做隨機(jī)運(yùn)動(dòng),造成一片混亂,而蛋白質(zhì)拼圖塊的速度又那么快,細(xì)胞仍然能行使正常的功能——說不定正是因?yàn)檫@樣的局面,細(xì)胞才能正常工作。\h[4]蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)是人體細(xì)胞最常見的建筑材料。它也可以傳遞信息。基本上,細(xì)胞可以用蛋白質(zhì)合成任何東西。讓我們簡化一下這個(gè)過程。為了理解細(xì)胞合成物質(zhì)的基本原理,我們可以用三明治來打個(gè)比方。要在細(xì)胞內(nèi)做三明治,最好的辦法就是把面包片和果膠都拋到空中,再稍等幾秒。細(xì)胞內(nèi)的一切物質(zhì)都會(huì)快速地撞擊,所以它們會(huì)自動(dòng)合在一起,組成三明治,你只用等它從天上掉下來就好了。\h[5]在微觀世界里,分子的形狀決定了它們是互相吸引還是互相排斥。因此細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的形狀也決定了蛋白質(zhì)會(huì)互相吸引還是排斥,以及它們之間會(huì)發(fā)生怎樣的相互作用(作用的頻率則由不同種類蛋白質(zhì)的數(shù)量決定)。地球上所有細(xì)胞的生化反應(yīng)都是由這些相互作用組成的。它們對(duì)生物機(jī)制來說非常重要,叫“生物學(xué)通路”。“通路”是個(gè)形象的說法,用來描述細(xì)胞內(nèi)各成分之間能引發(fā)變化的一系列相互作用,比如組裝出新的特殊蛋白質(zhì)或分子,這些新產(chǎn)物又可以開啟或關(guān)閉基因的表達(dá),進(jìn)而改變細(xì)胞的功能;也可以是觸發(fā)細(xì)胞的反應(yīng),使其產(chǎn)生某種“行為”,如面對(duì)危險(xiǎn)時(shí)逃之夭夭。前面幾頁我們講了不少內(nèi)容,細(xì)胞卻還沒有講完。不過就快了!我們來快速總結(jié)一下:細(xì)胞里有很多蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)就像三維拼圖的小塊。其特殊的形狀決定了蛋白質(zhì)能否互相結(jié)合或以某種方式相互作用。一系列的此類相互作用促成了細(xì)胞的行為,這些作用就叫“通路”。這就是我們?yōu)槭裁凑f細(xì)胞是生化反應(yīng)指揮下的蛋白質(zhì)機(jī)器人。蛋白質(zhì)沒有頭腦,沒有生命,它們之間復(fù)雜的相互作用創(chuàng)造出了可以做出反應(yīng)且有生命的細(xì)胞,而細(xì)胞之間復(fù)雜的相互作用又創(chuàng)造出了相當(dāng)智慧的免疫系統(tǒng)。就像免疫學(xué)的大多數(shù)話題一樣,這里我們也無意中涉足了一個(gè)宏大的主題。它錯(cuò)綜復(fù)雜,神秘莫測。這就是:為什么許多沒有頭腦的東西集合起來,就能創(chuàng)造出比這些部分的簡單加和更有智慧的東西?講免疫的書往往沒有講這個(gè)問題,不過我覺得它值得討論一下再接著往下講。因?yàn)樗鼮槊庖呦到y(tǒng)和細(xì)胞又增添了一層神奇,而我們?cè)诘攘鞲泻棉D(zhuǎn)或傷口愈合的時(shí)候從來沒好好想過這些問題。但又因?yàn)橛懻撨@類問題很快就會(huì)變得很抽象,所以我們又需要一個(gè)比方,這次我們稍微來聊聊螞蟻。螞蟻和細(xì)胞有一些共性,最重要的就是它們都很笨。我不是要說螞蟻的壞話。把一只螞蟻單獨(dú)放在一邊,它就只會(huì)沒頭沒腦地亂轉(zhuǎn),什么也干不了。但如果有一群螞蟻,它們就可以交換信息,彼此互動(dòng),一齊做出了不起的成就。蟻群可以搭建復(fù)雜的巢穴,里面有專門的育卵室、垃圾站和控制氣流的復(fù)雜通風(fēng)系統(tǒng)。螞蟻們會(huì)自發(fā)地組織起來,形成不同的小組和分工,有的負(fù)責(zé)找食,有的負(fù)責(zé)守衛(wèi),有的負(fù)責(zé)養(yǎng)育后代。這種分工不只是隨機(jī)的,而是按對(duì)蟻群的生存最有利的比例來分配的。如果有哪一組螞蟻遭遇了不測,比如被饑餓的食蟻獸路過吃掉,那剩下的螞蟻中就會(huì)有一部分改換工種以作填補(bǔ),恢復(fù)恰當(dāng)?shù)姆止け壤?。所有這些都是一只只呆呆笨笨的螞蟻合作完成的。一旦形成蟻群,它們就變得不再渺小,能完成個(gè)體做不到的事,足堪稱奇。自然界中這種現(xiàn)象很常見,叫“涌現(xiàn)”(emergence),指的是實(shí)體擁有它的組成部分所沒有的屬性和能力。單只螞蟻?zhàn)霾坏降膹?fù)雜事情,蟻群這個(gè)實(shí)體可以做到。人體內(nèi)部的情況也大體如此。細(xì)胞只不過是一袋袋由生化反應(yīng)控制的蛋白質(zhì)。但這些蛋白質(zhì)集合起來構(gòu)成的生命,卻能完成相當(dāng)精密的工作。同樣,盡管細(xì)胞本身仍然是沒頭腦的小機(jī)器人,單獨(dú)一個(gè)細(xì)胞還沒有螞蟻聰明,但許多細(xì)胞集合在一起,能做到單個(gè)細(xì)胞做不到的事,比如形成專門的組織和器官,從讓心臟跳動(dòng)起來的心肌,到讓人能思考、閱讀的腦細(xì)胞等等。也是許多笨笨的部件、細(xì)胞湊在一起,經(jīng)過復(fù)雜的相互作用,創(chuàng)造出了極富智慧的免疫系統(tǒng)。好,我們下面要講免疫系統(tǒng)了。但希望從上面的逸筆中,你已經(jīng)了解到:細(xì)胞本身就是復(fù)雜的生命機(jī)器;構(gòu)成和填充細(xì)胞的,主要是一批拼圖塊,它們由大量不同的蛋白質(zhì)形成,并完全受生化反應(yīng)的支配;這一切湊在一起,不知怎么就創(chuàng)造出了生命,能感知環(huán)境,并與環(huán)境互動(dòng)。細(xì)胞沒有感情,沒有目標(biāo),但工作盡職盡力,值得我們的感激和多一點(diǎn)的關(guān)注。在接下來的章節(jié)中,我們會(huì)時(shí)不時(shí)地把細(xì)胞這些小機(jī)器當(dāng)作人來看待。我們會(huì)談到細(xì)胞的需求、目標(biāo)、想法和夢(mèng)想。這能賦予它們一點(diǎn)性格,也方便我們講解,盡管這并不真實(shí)。細(xì)胞是很神奇,但你也要記?。核鼈兪裁炊疾幌胍?。細(xì)胞全無感情,既不悲傷也不開心。它們就只是存在于當(dāng)下,和石頭、椅子或是中子星一樣沒有意識(shí)。細(xì)胞遵從著演變了幾十億年的編碼——你此刻要是能舒服地坐著看這本書,就說明這套編碼很了不起。不過把細(xì)胞想象成小人兒也許會(huì)讓我們更尊重、更理解它們,也會(huì)讓這本書讀起來更有趣,這應(yīng)該是個(gè)好借口。現(xiàn)在你可能會(huì)自問:要是人體的血肉大陸上生息的都是這樣一群內(nèi)部復(fù)雜、個(gè)體蠢笨但卻擁有集體智慧的細(xì)胞小人兒的話——那它們究竟是怎樣守衛(wèi)身體的呢?是這樣的……\h[1]要是看書的時(shí)候你在室外,那這個(gè)比喻就不好了——就請(qǐng)你假裝你在室內(nèi)吧。\h[2]你可能會(huì)好奇為什么會(huì)這樣。這個(gè)問題其實(shí)很有趣,我們可以花大把時(shí)間來討論,但這樣可能會(huì)引出許多其他麻煩。所以我們只說,大小很重要。對(duì)人來說,水是均一的液體;對(duì)蛋白質(zhì)來說,一個(gè)水分子就很大了,真的會(huì)撞上來,可不是容易游過去的。\h[3]有些讀者可能已經(jīng)算了起來,然后得出了更瘋狂的數(shù)字。40萬億乘以2米,結(jié)果是80萬億米,這是冥王星到地球往返距離的至少5倍。不過在對(duì)身體的簡介中,我們有一個(gè)小點(diǎn)還沒提:人體大部分細(xì)胞是不含DNA的。紅細(xì)胞占細(xì)胞總數(shù)量的80%,但它沒有細(xì)胞核,因?yàn)樗鼈儩M載著鐵元素,好能運(yùn)送氧氣。所以DNA連在一起只夠從地球到冥王星一個(gè)來回。\h[4]這并不是說人類細(xì)胞完全依賴隨機(jī)性。細(xì)胞內(nèi)部存在復(fù)雜且精妙的機(jī)制,能確保物質(zhì)恰恰出現(xiàn)在需要的地方,這里我們先不展開。如果你實(shí)在好奇,那我可以簡單說說:轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白可以在細(xì)胞內(nèi)的“腳手架”(內(nèi)膜)上移動(dòng),實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)。它們看起來就像滑稽的大腳,像有魔法似的向前跳躍,如果有時(shí)間,你可以在YouTube上看看相關(guān)視頻。\h[5]現(xiàn)實(shí)中更像是把幾千片面包和幾千罐果膠同時(shí)拋到空中。一個(gè)三明治沒什么用,因?yàn)楦鞣N材料都需要很大量,細(xì)胞才能好好運(yùn)行。4免疫帝國假如你是免疫系統(tǒng)的總設(shè)計(jì)師。你的任務(wù)是組織防御,抵擋千百萬入侵者的占領(lǐng)。你可以按心意修建防御工事,不過會(huì)計(jì)好心地提醒你:人體的能量預(yù)算吃緊,沒有富余,用起來可不能大手大腳。那你要怎么完成這項(xiàng)艱巨的任務(wù)?你會(huì)把哪些部隊(duì)派到前線,哪些放在后方?你怎樣保證部隊(duì)能對(duì)突然襲擊做出有力的反應(yīng),又不致自我消耗得太快?你怎樣保衛(wèi)廣袤的身體,應(yīng)對(duì)形形色色、多如牛毛的敵人?幸好,免疫系統(tǒng)找到了許多巧妙而有效的方法來解決這些問題。就像上一章里提過的,免疫系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)合系統(tǒng),里面包含了許多東西,有數(shù)百種小器官和一些稍大的器官,還有管道和組織的網(wǎng)絡(luò),特化為幾十種類型的數(shù)十億細(xì)胞,以及1018數(shù)量級(jí)的游離蛋白。\h[1]這些部分組成了既不盡相同又有所重疊的層次和系統(tǒng),為方便理解,我們把它們想象成許多王國聯(lián)合起來,成為守護(hù)人體大陸的帝國。我們把它們分成兩個(gè)迥異的部分,代表大自然找到的最有效、最巧妙的兩種免疫原理:先天性(innate)免疫系統(tǒng)和適應(yīng)性(adaptive)免疫系統(tǒng)。免疫系統(tǒng)中的重要玩家先天性免疫系統(tǒng)王國包括所有與生俱來的、在遇襲后馬上就能調(diào)動(dòng)起來的免疫機(jī)制。它們是人體的基本防御機(jī)制,歷史可以回溯到地球上最早一批多細(xì)胞生物,對(duì)生存來說至關(guān)重要。先天性系統(tǒng)的核心特征是智能,有能力區(qū)分自身和異物,一旦檢測到異物就會(huì)快速反應(yīng)。不過,先天性免疫沒有針對(duì)特定敵人的定制武器,而是無差別地大范圍攻擊各種敵人。比如,先天性免疫沒有專門針對(duì)特定幾種大腸桿菌的武器,它的武器針對(duì)所有的細(xì)菌。它為的就是進(jìn)行最廣泛的打擊。你可以把它想象成新手套裝:它包含所有基礎(chǔ)工具,但是沒有高級(jí)套裝里才有的特殊工具。不過沒有基礎(chǔ)工具,特殊工具也派不上用場。沒有先天性免疫系統(tǒng),幾天或者幾周內(nèi)你就會(huì)被微生物們打敗、殺死。先天性免疫干的都是累活,也參與了大部分真刀真槍的戰(zhàn)斗。千億萬億的免疫細(xì)胞,大部分都隸屬于先天性免疫系統(tǒng)部隊(duì),它們都是狠角色,比起討論和思考,更喜歡迎頭痛擊。大部分成功入侵的微生物都是在你根本沒注意到的情況下被先天性免疫系統(tǒng)消滅了。因?yàn)橄忍煨悦庖呤堑谝坏婪谰€,所以它不僅僅負(fù)責(zé)向危險(xiǎn)區(qū)域派遣士兵,還要做出重要判斷:某次入侵有多危險(xiǎn)?敵人是什么類型?需不需要使用更為重型的武器?這些判斷舉足輕重,因?yàn)樗鼈冴P(guān)系到免疫系統(tǒng)整體將調(diào)用何種武器。細(xì)菌襲來,需要的反應(yīng)就和病毒入侵時(shí)不同。所以在交戰(zhàn)中,先天性免疫系統(tǒng)會(huì)收集情報(bào)數(shù)據(jù),再做出往往關(guān)乎生死存亡的決策。如果判斷情況嚴(yán)峻,它有權(quán)激活并召集二線部隊(duì),調(diào)動(dòng)它們加入戰(zhàn)斗。而適應(yīng)性免疫系統(tǒng)王國,則由特化的超級(jí)細(xì)胞組成,會(huì)配合并支援一線部隊(duì)。它擁有能生產(chǎn)重型蛋白質(zhì)武器的工廠,和在病毒入侵時(shí)捕獲、清除感染細(xì)胞的專門細(xì)胞。適應(yīng)性免疫的典型特征是有針對(duì)性,難以想象的針對(duì)性。它“了解”所有可能的入侵者——它叫什么、早餐吃什么、最愛什么顏色、最深的渴望和夢(mèng)想又是什么,等等。對(duì)于地球上現(xiàn)有的和將來可能出現(xiàn)的每個(gè)微生物,適應(yīng)性免疫都能想出專門的招數(shù)。想想這有多可怕。假如你是一個(gè)細(xì)菌,你不過是想侵入人體,找個(gè)地方繁衍后代,突然冒出來一群特工,他們知道你叫什么、長什么樣、你的過去和你藏在心底的秘密,而且他們?nèi)蔽溲b。這種令人咋舌的專門化防御及其運(yùn)作機(jī)制,將是后續(xù)章節(jié)的重點(diǎn),不過現(xiàn)在我們只需要記住適應(yīng)性免疫系統(tǒng)擁有可知宇宙中最大的圖書館,現(xiàn)有和將來可能出現(xiàn)的敵人在其中都有相關(guān)條目。還不僅如此,它還能記住只入侵過一次的敵人的一切。這也是為什么有些病一生只會(huì)得一次。不過,龐大的知識(shí)庫和復(fù)雜的機(jī)制也有其缺點(diǎn)。和先天性免疫不同,適應(yīng)性免疫在人出生時(shí)還遠(yuǎn)未就緒,它需要長時(shí)間的訓(xùn)練和打磨。人在出生時(shí)完全沒有適應(yīng)性免疫力,后來這種免疫力會(huì)不斷增強(qiáng),等到老年又會(huì)減弱。正因?yàn)檫m應(yīng)性免疫較弱,老人和孩子才會(huì)比正值壯年的人更容易因?yàn)槟承┘膊《廊?。母親可以通過母乳傳給嬰兒一點(diǎn)適應(yīng)性免疫力,給他們保護(hù),幫他們存活??赡苣愫苋菀子X得適應(yīng)性免疫是更高級(jí)的防御,但其實(shí)它最重要的任務(wù)之一就是激勵(lì)先天免疫細(xì)胞更努力、更高效地戰(zhàn)斗,從而增強(qiáng)先天性免疫(這個(gè)我們后面再說)?,F(xiàn)在總結(jié)一下:免疫系統(tǒng)由兩大王國組成,先天性和適應(yīng)性免疫。人一出生就有先天性免疫,它能區(qū)分自身和異物,并以后者為敵。先天性免疫系統(tǒng)在一線和敵人近身肉搏,也會(huì)判斷敵人屬于哪一大類,有多危險(xiǎn)。它還能激活第二道防線,即適應(yīng)性免疫系統(tǒng),這種免疫力要經(jīng)過一些年才能準(zhǔn)備就緒,有效地投入使用。適應(yīng)性免疫力有針對(duì)性,能借助非凡的信息儲(chǔ)備和強(qiáng)大的超級(jí)武器來打擊自然界中可能出現(xiàn)的每一個(gè)敵人。不過盡管它很強(qiáng)大,它的主要任務(wù)之一還是增強(qiáng)先天性免疫力。兩個(gè)王國有著非常深刻且復(fù)雜的交織。而免疫系統(tǒng)的一部分神奇和美妙之處也正在這兩個(gè)系統(tǒng)的交織。為了更好地探索這兩個(gè)王國,給予它們應(yīng)有的重視,剩下的章節(jié)會(huì)分成三大部分。第2部分我們講皮膚和細(xì)菌感染。第3部分我們看看病毒偷偷地通過黏膜入侵身體后會(huì)發(fā)生什么。第4部分我們會(huì)討論不同的部塊如何整合,以及特殊的免疫失調(diào)類疾病,從自身免疫性疾病到癌癥,等等?,F(xiàn)在我們來看看邊境失守時(shí)會(huì)怎樣。\h[1]你大概聽說過“體內(nèi)有白細(xì)胞,白細(xì)胞差不多就是免疫細(xì)胞”這樣的說法?!鞍准?xì)胞”這個(gè)詞在特定環(huán)境里有它的用途,但它指的就是“所有免疫細(xì)胞”,我覺得它對(duì)免疫學(xué)沒多大用處。許多功能不同、種類不同的細(xì)胞都叫白細(xì)胞,當(dāng)談到具體免疫過程時(shí),這個(gè)詞就失去了意義。我們不會(huì)用到這個(gè)詞,你可以不管它。第2部分慘重?fù)p傷5認(rèn)識(shí)你的敵人要了解防御系統(tǒng),首先要弄清楚敵人是誰。就像前面講的,在生命界的主體——微生物——眼里,人體是一片由資源豐富的森林、沼澤和海洋所覆蓋的地域,有廣闊的空間適合它們成家并且安頓下來。對(duì)它們來說,人體就是一個(gè)星球,一個(gè)家園。大部分無意中闖入人體的微生物,并沒有準(zhǔn)備好面對(duì)人體的酷烈防御措施,很快就被處理掉了。因此環(huán)境中的大部分微生物對(duì)免疫系統(tǒng)而言都只是小麻煩。真正的敵人,是能夠更有效地攻破人體防線的精銳部隊(duì)。其中有些甚至專門感染人,或是把寄生人體作為其生命循環(huán)的重要部分——比如麻疹病毒,就一直專讓人類特別困擾;還有結(jié)核分枝桿菌,它們和人類共同演化了7萬年,至今每年仍造成約200萬人死亡。另一些微小生命,比如引發(fā)COVID-19的新型冠狀病毒,是偶然傳播到人類中間的,連它們自己都不信能這么走運(yùn)。在現(xiàn)代社會(huì),我們提到致病的微生物,想到的往往是細(xì)菌和病毒。但在發(fā)展中國家,單細(xì)胞的“原生動(dòng)物”依然是嚴(yán)峻的問題,它們會(huì)引發(fā)瘧疾等病,而瘧疾每年會(huì)奪去多達(dá)50萬人的生命。任何能激發(fā)免疫系統(tǒng)反應(yīng)的入侵者,都叫“病原體”(pathogen),詞源的字面意思就是“痛苦制造者”,這個(gè)名字恰如其分。也就是說,所有能致病的微生物都叫病原體,不管它是哪種生物,也不管它多大多小。在合適的條件下,幾乎所有微生物都能成為病原體。比如,長期、大量生活在皮膚表面的細(xì)菌原本不會(huì)惹任何麻煩,可要是你正在接受化療,或是免疫功能受損導(dǎo)致抵抗力下降,那么這些細(xì)菌也會(huì)成為病原體。所以任何時(shí)候看到“病原體”,只要記住它們就是“讓你生病的東西”就可以了。免疫系統(tǒng)“知道”病原體有很多種,需要非常不同的方法來對(duì)付它們。它隨之演化出了針對(duì)每種敵人的武器系統(tǒng),能對(duì)各種類型的外敵入侵做出響應(yīng)。要一下子把它們?nèi)v完,可就有點(diǎn)太多了,也會(huì)讓原本就很復(fù)雜的免疫系統(tǒng)更難理解。為簡單起見,我們會(huì)借助不同的病原體來講復(fù)雜的免疫機(jī)制,一個(gè)一個(gè)來講。接下來我們會(huì)講一些具體的病及其具體危害,最后我們會(huì)講癌癥、過敏和自身免疫性疾病等內(nèi)源性疾病。在本書第2部分,我們會(huì)討論人們熟知的病原微生物:細(xì)菌。細(xì)菌是地球上最古老的生物之一,已經(jīng)熱熱鬧鬧地活了幾十億年。它們是我們能毫無困難地認(rèn)定的最小“生”物。像前面打的比方,如果把細(xì)胞看做一個(gè)人大小,那細(xì)菌平均而言就相當(dāng)于一只兔子。和人體細(xì)胞一樣,細(xì)菌也是單細(xì)胞的蛋白質(zhì)機(jī)器人,形狀和大小的區(qū)別非常大,同樣受生化反應(yīng)及自身遺傳編碼的控制。人們往往誤以為細(xì)菌很原始,就因?yàn)樗w積小,沒有人體細(xì)胞復(fù)雜。實(shí)際上細(xì)菌經(jīng)歷了悠久的演化,復(fù)雜程度剛剛好,在地球上超級(jí)成功!它們是生存大師,有養(yǎng)分的地方基本都能找到它們的蹤影。要是實(shí)在沒有營養(yǎng)物質(zhì),它們有時(shí)也可以通過吸收輻射或攝入其他一些通常不能消化的東西來自產(chǎn)養(yǎng)分。細(xì)菌遍布于你腳下的泥土、你的桌面,也飄在空氣當(dāng)中。你正在讀的這頁書上也有細(xì)菌。有些細(xì)菌生活在最惡劣的環(huán)境中,比如海底上千米深的熱泉噴口附近;有些則生活在更舒適的地方,比如你的眼皮上。關(guān)于地球上所有細(xì)菌的總生物量有多少,一直有些爭議,不過哪怕根據(jù)最保守的估計(jì),至少也是所有動(dòng)物生物量的10倍。1克土壤中生活著5000萬細(xì)菌,1克牙菌斑上的細(xì)菌比地球上所有的活人都多(這倒可以很好地激勵(lì)孩子們刷牙,不過也可能讓他們做噩夢(mèng))。在適宜的環(huán)境下,細(xì)菌每二三十分鐘就能分裂增殖一次。那么經(jīng)過4小時(shí)的裂殖后,一個(gè)細(xì)菌就可能變成8000個(gè),再過幾小時(shí)就是幾百萬,幾天之后數(shù)量就會(huì)多得足以填滿全球所有海洋。幸好現(xiàn)實(shí)并非如此,因?yàn)闆]有足夠的空間和營養(yǎng)讓它們?nèi)绱朔敝?,而且也不是所有?xì)菌都能這樣快速裂殖,但理論上這是可能的。我想說的是,細(xì)菌極高速的繁殖潛力會(huì)給免疫系統(tǒng)帶來很大的挑戰(zhàn)。細(xì)菌在地球上無處不在,你幾乎無時(shí)無刻不是蓋滿了細(xì)菌,根本不可能擺脫它們。所以身體必須面對(duì)現(xiàn)實(shí),善加利用環(huán)境。沒有細(xì)菌的生命是無法想象的。事實(shí)上,大部分細(xì)菌對(duì)人不但無害,反而有益,人類的祖先早早就和它們達(dá)成了合作。數(shù)萬億細(xì)菌是人類友好的鄰居、伙伴,它們趕走有害的細(xì)菌,幫人類分解食物的特定部分,而作為回報(bào),它們也得到家園和免費(fèi)的食物。不過這些細(xì)菌不是本書的重點(diǎn)。也有許多有害的病原細(xì)菌想要侵入你體內(nèi),讓你害病。它們會(huì)引發(fā)一系列可怕的疾病,從腹瀉及各種腸道不適,到結(jié)核、肺炎,乃至真正恐怖的疾病如黑死?。ㄊ笠撸?、麻風(fēng)病、梅毒等。一旦有可乘之機(jī),你受傷了,讓身體內(nèi)部暴露在了環(huán)境之中,它們就會(huì)想方設(shè)法感染傷口,因?yàn)榄h(huán)境中的細(xì)菌無所不在。在抗生素問世以前,很小的傷口感染都可能引起嚴(yán)重病癥,甚至死亡。\h[1]即使有了現(xiàn)代藥劑的神力,每年仍有不少人死于細(xì)菌感染。那么,從細(xì)菌開始講免疫系統(tǒng),就再合適不過了。我們來看看,細(xì)菌成功入侵人體后會(huì)發(fā)生什么。它們要成功抵達(dá),先要跨越一道強(qiáng)大的屏障:“皮膚”這片荒漠之國。\h[1]就此我們可以多說兩句,也提醒我們自己,祖輩的生活的確比我們艱難得多。1941年波士頓醫(yī)院的數(shù)據(jù)顯示,血液受細(xì)菌感染后,82%的病例以死亡告終。我們很難想象這一數(shù)字代表了怎樣的恐怖景象:小小的擦傷接觸一點(diǎn)點(diǎn)污穢,可能就意味著喪命?,F(xiàn)今在發(fā)達(dá)國家,這種感染的死亡率不到1%。我們很少真正想到這些,這說明人類有多健忘,生活在當(dāng)下而非過去又有多幸福。6荒漠之國:皮膚皮膚包裹著身體內(nèi)部,覆蓋了幾乎所有你認(rèn)為是體表的地方。它和身體各部分所面對(duì)的世界都有最直接的接觸。這樣一來,皮膚也必須成為絕佳的屏障,來阻擋所有試圖入侵的微生物。另外,在一生中,皮膚會(huì)不斷地受到損傷,因此需要持續(xù)地再生。幸運(yùn)的是,這些任務(wù)對(duì)皮膚這片荒漠之國來說都不在話下。它有一些巧妙的防御策略,入侵者幾乎無法破解。首先皮膚細(xì)胞會(huì)不停地死去。你可以想象它們是一條死亡傳送帶,而不是一道銅墻鐵壁。要理解個(gè)中情形,我們得深入皮膚的底層,這個(gè)皮膚細(xì)胞發(fā)源和生長的地方。皮膚是從約1毫米深的“基底層”開始生長的。這里是皮膚合成工廠的所在地?;讓拥母杉?xì)胞什么都不干,只顧悶頭增殖,它們夜以繼日地自我克隆,產(chǎn)生的新生細(xì)胞再踏上從內(nèi)部到表層的旅程。這里產(chǎn)生的新細(xì)胞很特殊,因?yàn)樗鼈儞?dān)負(fù)著艱巨的任務(wù)。皮膚要很堅(jiān)韌(不是比喻性說法),因此皮膚細(xì)胞會(huì)生成大量的角[質(zhì)化]蛋白,這種蛋白質(zhì)強(qiáng)度很高,是皮膚表層、指甲和毛發(fā)的組成部分。皮膚細(xì)胞是一群強(qiáng)硬的家伙,因?yàn)楹刑厥獾鞍踪|(zhì),所以很難被攻破。新的皮膚細(xì)胞一出生就要離開家門。皮膚干細(xì)胞不停增殖,新生代不斷推動(dòng)舊細(xì)胞朝表層移動(dòng)。因此皮膚細(xì)胞是一直被下層的新生細(xì)胞推動(dòng)著的。越靠近表面,就越要準(zhǔn)備好承擔(dān)防御的職責(zé)。皮膚細(xì)胞在發(fā)育成熟的過程中,會(huì)形成長長的突起,借此與周圍的細(xì)胞連鎖在一起,形成一道牢不可破的堅(jiān)固屏障。隨后皮膚細(xì)胞會(huì)制造出“板層小體”,這是一種囊泡樣結(jié)構(gòu),可以分泌脂質(zhì),在細(xì)胞上和細(xì)胞間的微小空隙中,覆蓋上防水、防滲的“膜衣”。這層膜有三項(xiàng)作用:形成另一重難以穿越的物理屏障;便于后續(xù)處理死去的皮膚細(xì)胞;富含名為“防御素”的天然抗體,有直接殺菌的功能。在短短1毫米的神奇旅程中,皮膚細(xì)胞就從一無所知的嬰兒成長為了訓(xùn)練有素的衛(wèi)士。\h[1]在向表層不斷遷移的過程中,皮膚細(xì)胞會(huì)開始準(zhǔn)備迎接它們的終極使命:死亡。細(xì)胞會(huì)變平、膨大,更緊地粘在一起,直至融合成不可分割的一團(tuán),最后脫水并死去。人體內(nèi)的細(xì)胞自然死亡很常見,每秒鐘就有至少100萬細(xì)胞正經(jīng)歷著某種形式的程序性死亡。通常,細(xì)胞自然死亡后,其殘骸會(huì)很好清理。不過死去的皮膚細(xì)胞還能派上大用場。你甚至可以說,皮膚細(xì)胞活著就是為了在合適的地方變成齊整的尸體。融合后的死亡皮膚細(xì)胞會(huì)被不斷推向表層。足足有50層死細(xì)胞疊在一起,形成皮膚那“死去”的表層,覆蓋整個(gè)身體。所以你照鏡子的時(shí)候,看到的其實(shí)是薄薄的一層死細(xì)胞,覆蓋著身體活著的部分。死皮會(huì)隨著磨耗和損傷不斷脫落,并不斷被從深層干細(xì)胞生發(fā)而來的新細(xì)胞代替。根據(jù)年齡的不同,皮膚細(xì)胞全部翻新需要30到50天。人體每秒會(huì)脫落約4萬個(gè)死皮細(xì)胞。人體的外層屏障在不停地經(jīng)歷生發(fā)、涌現(xiàn)和丟棄的過程。想想這道防線有多聰明,多神奇?!斑吘持畤逼つw的屏障層,不僅僅會(huì)被不停地更替和修復(fù),它在向上遷移時(shí),也會(huì)被裹上一層脂質(zhì)的天然被動(dòng)“抗生素”。此外,就算敵人成功安家,開始吃死皮細(xì)胞,它們也會(huì)隨死細(xì)胞一起不停地脫落,要想在皮膚表面立足是難上加難。\h[2]天熱的時(shí)候,人會(huì)大量流汗,在給人降溫的同時(shí),也把大量鹽分帶到體表。大部分鹽分會(huì)被重新吸收,不過還有一些會(huì)留在皮膚上,這樣一來,皮膚表面就變成了一片鹽堿地,而許多微生物不喜歡這種環(huán)境。要是這還不夠,那汗液中還有更多的天然抗生素,也能被動(dòng)殺滅細(xì)菌。所以,皮膚是在想方設(shè)法讓自己變成陰曹地府。在細(xì)菌看來,這是一片干燥的鹽堿荒漠,上面遍布著能噴出毒液把敵人沖走的間歇泉。這還不夠,皮膚還有一重被動(dòng)防御。皮膚的表面覆蓋著一層非常薄的酸性膜,叫“酸罩”,它由汗液和皮下腺體的分泌物混合而成。酸罩的酸性并不太強(qiáng),不會(huì)損傷身體,它只是使得皮膚的pH值微微小于7,呈弱酸性,這樣很多微生物就不喜歡了。想象一下你在灑滿了電池酸液的床上睡覺。你很可能不會(huì)死,但會(huì)被灼傷,你也不會(huì)喜歡這種處境。細(xì)菌也是這么覺得的。\h[3]\h[4]酸罩還有一重了不起的被動(dòng)防御作用,主要針對(duì)細(xì)菌:體表和內(nèi)部pH是有差別的。如果某細(xì)菌適應(yīng)了體表的酸性環(huán)境,并通過適當(dāng)?shù)臋C(jī)會(huì)(比如開放性傷口)進(jìn)入了血液,那么它將馬上面臨挑戰(zhàn):血液的pH要高一些。細(xì)菌會(huì)發(fā)現(xiàn)自己突然置身于不適應(yīng)的環(huán)境當(dāng)中,且留給它去適應(yīng)的時(shí)間也很少,這對(duì)一些菌種來說可是個(gè)大麻煩。好,我們現(xiàn)在知道,皮膚就是一片被酸、鹽和防御素覆蓋著的荒漠,“地表”就是死細(xì)胞的墳場,不幸落到上面的微生物會(huì)隨著死細(xì)胞不停地脫落。聽到這里,你可能會(huì)覺得細(xì)菌無法在皮膚上生存。事實(shí)遠(yuǎn)非如此。在浩瀚的微生物世界里,就沒有不適合居住的地方。不管條件多惡劣,處處都是好家園。但人體也正利用了這一點(diǎn),進(jìn)一步加強(qiáng)了防守。腸道幾乎是專為受邀前來的細(xì)菌而打造,并被后者統(tǒng)治著。在腸道之后,皮膚表面是微生物數(shù)量第二龐大的地方,這些微生物雖然不是你本身,但也是真正受歡迎的客人。健康人的皮膚上生活著多達(dá)40種微生物,而不同位置的皮膚也有獨(dú)特的氣候和溫度,形成了迥異的環(huán)境。腋窩、手、臉和屁股這些位置都很不一樣,生活的微生物種類都不同??傮w而言,每平方厘米的體表平均生活著100萬細(xì)菌。此刻你的體表總共就生活著100億有益的細(xì)菌。你可能不愿意想這一點(diǎn),但你很需要它們!皮膚表面的細(xì)菌就像一群“門口的野蠻人”。皮膚筑起高高的城墻,邀請(qǐng)細(xì)菌部落在城外安家。尊重邊境的細(xì)菌可以在這片土地上生活,享用免費(fèi)的資源和空間。只要維持平衡,皮膚這片“邊境之國”和細(xì)菌的各個(gè)“部落”不但能和諧共處,甚至還會(huì)合作共生。如果皮膚因受傷而破損,于是這些細(xì)菌想要侵入體內(nèi),免疫系統(tǒng)的士兵就會(huì)毫不留情地攻擊、消滅它們。那么,這百億細(xì)菌對(duì)人有什么好處呢?最主要的就是把位置占?。阂獜?qiáng)占有住戶的房子,就要難上很多了。皮膚上的“微生物組”對(duì)自己的居住環(huán)境很滿意,可不想和陌生人分享。它們不光利用資源,占據(jù)地方,它們還會(huì)和邊境部隊(duì)以及體內(nèi)的免疫細(xì)胞互相溝通、直接互動(dòng),起到調(diào)節(jié)后兩者的作用。比如,有些細(xì)菌衛(wèi)士能產(chǎn)生消滅有害的不速之客的物質(zhì)。它們甚至能調(diào)節(jié)皮膚之下的免疫細(xì)胞,告訴免疫細(xì)胞要生產(chǎn)哪些抗菌物質(zhì)、生產(chǎn)多少。成年后,人體皮膚表面微生物的組成就相對(duì)穩(wěn)定了,余生都不會(huì)有大的變化,這也意味著對(duì)細(xì)菌部落和人體來說,找到平衡、和平相處對(duì)雙方都有利。雙方都想維護(hù)這份約定。科學(xué)家們現(xiàn)在還沒完全弄清楚細(xì)菌和人體怎樣達(dá)成的一致,免疫系統(tǒng)怎樣決定哪些細(xì)菌可以住下,細(xì)菌又是怎樣對(duì)免疫系統(tǒng)表明自己意圖的。不過我們知道雙方確實(shí)有這樣的關(guān)系,而且這種關(guān)系很重要。哪怕?lián)碛羞@層層的杰出防護(hù),國家仍然可能被攻破。皮膚細(xì)胞是很強(qiáng)硬,但外面的世界更強(qiáng)硬。只要有機(jī)會(huì),總有細(xì)菌要碰碰運(yùn)氣。下面我們就來看看,免疫系統(tǒng)是怎樣出擊的。在講故事之前,我必須指出:我們會(huì)用理想化的方式來講述感染和免疫反應(yīng)。理想狀況下,事情是一步步、有條不紊地發(fā)生的,免疫應(yīng)答是層層升級(jí)的,每一層都明確地由上一層的應(yīng)答所激發(fā)。但你得記?。含F(xiàn)實(shí)情況復(fù)雜得多。我們會(huì)做出簡化,不牽涉太多細(xì)節(jié),好讓后面的講述直接明了。好,這一點(diǎn)講明白了,現(xiàn)在就讓我們化身細(xì)菌,破壞你的皮膚防線,向免疫系統(tǒng)宣戰(zhàn)!\h[1]防御素是一種很有趣的狠角色。它有幾個(gè)亞型,主要由上皮細(xì)胞和激活的特定免疫細(xì)胞產(chǎn)生。它們的作用?扎洞。你可以把它想象成專門針對(duì)細(xì)菌、真菌等特定入侵者的小小針頭。要是碰到微生物,它們就會(huì)整個(gè)穿進(jìn)微生物的里面,形成孔隙。只是一個(gè)小傷口,入侵者可能會(huì)“流點(diǎn)兒血”。一個(gè)針頭殺不死一只細(xì)菌,但幾十個(gè)就會(huì)了。防御素針對(duì)性很強(qiáng),所以對(duì)體細(xì)胞完全無害,但卻能憑一己之力殺死微生物。\h[2]本書第3部分會(huì)詳細(xì)討論病毒。不過既然這里講到了,我們應(yīng)該提一下:皮膚的構(gòu)造使得它對(duì)病毒幾乎免疫。因?yàn)椴《具@種微小的寄生體只能感染活細(xì)胞,而皮膚表層只有死細(xì)胞,沒什么可被病毒感染的。只有極少數(shù)病毒演化出了一些辦法可以感染皮膚。因此細(xì)菌和真菌造成的麻煩會(huì)更大。\h[3]pH就是酸堿度。pH就是那些常常講不清楚、而一旦講清楚就會(huì)被快速忘掉的概念之一。曾幾何時(shí),科學(xué)家們?nèi)×艘粋€(gè)很棒的名字:pH代表“氫離子強(qiáng)度”(powerofhydrogen),聽起來很響亮也很好記。結(jié)果科學(xué)家又把它給簡化了,這豈止是令人惋惜。我們不把事情搞復(fù)雜,就說“氫離子強(qiáng)度”是描述水溶液中氫離子濃度的一個(gè)比值。\h[4]等等,腳注還有腳注?還能這樣?別急,我只是就“強(qiáng)度”這個(gè)概念展開一下。這里的強(qiáng)度不是強(qiáng)大之類的意思,而是和美妙的數(shù)學(xué)世界有關(guān),指的是“冪”“指數(shù)”之類的東西。pH值增加1,氫離子濃度變?yōu)?/10,pH值增加6,氫離子濃度變?yōu)?/106。(pH值增加為什么氫離子濃度反而減少?因?yàn)檫@個(gè)比值是反比——科學(xué)家們能把事情搞得復(fù)雜,才不會(huì)讓它容易。)氫離子濃度高意味著酸性強(qiáng),比如可口的檸檬或是不可口的電池酸液;氫離子濃度低的溶液就是堿性的,比如肥皂或漂白劑,這兩者都不怎么好喝。通常,液體中的氫離子太多或者太少都不好,因?yàn)樗鼤?huì)接受或者給出質(zhì)子。弱酸沒問題,比如擠檸檬給食物提升風(fēng)味;但強(qiáng)堿性或強(qiáng)酸性的物質(zhì)都會(huì)腐蝕身體。腐蝕指的是它會(huì)破壞和分解細(xì)胞的結(jié)構(gòu),造成化學(xué)灼傷。pH的微小變化會(huì)給細(xì)菌帶來很大的影響。7傷口不起眼的行為會(huì)帶來嚴(yán)重后果,小小的錯(cuò)誤可能釀成大型災(zāi)難。有些事對(duì)人這樣的龐然大物來說只是小麻煩,落在小小的細(xì)胞頭上,卻會(huì)引發(fā)全面告急。想象一個(gè)宜人的夏日,你在小樹林里散步。天氣炎熱潮濕,你穿著輕便時(shí)髦的鞋子,沒穿防護(hù)力強(qiáng)的靴子——這是小樹林,又不是茂密叢林,再說了我是大人,穿什么我自己決定!你正在山間徒步,突然一陣刺痛襲來。低頭一看,原來你踩到了一塊破木板上。木板原本是釘在樹上的,可是早就掉了下來,成了一處“死亡陷阱”。一枚長長的生銹鐵釘扎透了鞋底。你把釘子拔出來,咒罵了幾句,抱怨整個(gè)世界,抱怨自己倒霉。誰都沒想到會(huì)發(fā)生這種事。還好疼得不厲害。你脫下鞋襪看傷口,情況并不嚴(yán)重,只是流了點(diǎn)血。于是你一邊低聲嘟囔,一邊繼續(xù)上路了。而你的細(xì)胞經(jīng)歷的一切和你完全不同。扎穿鞋底的釘子扎破了你的大腳趾。尖銳的鐵釘能穿透皮膚,這毫不意外。對(duì)你的細(xì)胞來說,這本來是普普通通的一天,可突然之間整個(gè)世界天翻地覆。在它們看來,釘子尖就像一顆小行星,把它們的世界砸了個(gè)大洞。更糟的是,釘子上面滿是泥土和臟東西,還有千千萬萬細(xì)菌發(fā)現(xiàn)自己穿過了本來不可逾越的皮膚屏障來到了體內(nèi)。這下事情鬧大了。細(xì)菌很快就播散到了無助細(xì)胞的溫暖間隙里,準(zhǔn)備吃吃喝喝,再四處逛逛。這地方可比土里好多了!有吃有喝,溫暖舒適,周圍的可憐細(xì)胞更是猶如待宰的羔羊。細(xì)菌們?cè)僖膊幌胱吡?。土里的?xì)菌還不是唯一的不速之客。原本生活在體表和汗?jié)褚m子上的成千上萬細(xì)菌,也打算逛逛這個(gè)不知道從哪兒冒出來的天堂。對(duì)它們而言,這是多么幸運(yùn)而完美的一天啊!不過對(duì)于這樣的看法,你的身體禮貌地表示了異議。從天而降的不明物體劃破皮膚,數(shù)十萬細(xì)胞居民因此死去,還有許多細(xì)胞受傷、遇險(xiǎn)。和人類面對(duì)災(zāi)難時(shí)一樣,細(xì)胞們也恐慌地呼叫,把警報(bào)和驚惶情緒傳去所有等待接收這些的地方。這些恐慌信號(hào)、死細(xì)胞的尸骸和萬千細(xì)菌的臭味都被傳去了周圍的組織,拉響了緊急警報(bào)。先天性免疫系統(tǒng)立即做出了反應(yīng)。最先出現(xiàn)的是哨兵細(xì)胞——它們正在周圍平靜地巡邏,“大撞擊”發(fā)生后聽到呼救,看到碎屑瓦礫,火速趕到了出事地點(diǎn)。這些細(xì)胞名叫“巨噬細(xì)胞”,是體內(nèi)最大的免疫細(xì)胞。巨噬細(xì)胞的體型很是惹眼。假如把普通細(xì)胞比作人類大小,巨噬細(xì)胞就相當(dāng)于黑犀牛。而且就跟黑犀牛一樣,你最好不要招惹它們。它們的工作是吞噬死去的細(xì)胞和活生生的敵人,組織防御,并幫助傷口愈合?,F(xiàn)在有大量的活要干,那些全無去意的細(xì)菌正在飛速繁殖,必須在它們形成氣候前盡快阻止它們。這一片混亂使得巨噬細(xì)胞變得前所未有地狂暴。幾秒之內(nèi),它們就和細(xì)菌開始正面交戰(zhàn),整個(gè)撲到細(xì)菌身上——想想發(fā)狂的犀牛要把驚慌失措的兔子踩死的景象。兔子當(dāng)然也不想被踩死,它們四下逃竄,要逃離巨噬細(xì)胞的魔爪。但它們的掙扎是白費(fèi)力氣,巨噬細(xì)胞可以像章魚一樣伸出觸手,嗅著慌亂的細(xì)菌散發(fā)出的氣味,變形延伸。一旦落入巨噬細(xì)胞手中,細(xì)菌的命運(yùn)就毫無懸念了。巨噬細(xì)胞會(huì)牢牢抓住細(xì)菌,一切反抗都是徒勞,它會(huì)把倒霉的細(xì)菌拉到跟前,整個(gè)生吞。盡管巨噬細(xì)胞高效有力地做出了無情的反擊,可是傷情嚴(yán)重,傷口暴露的組織面積太大。巨噬細(xì)胞一個(gè)接一個(gè)地吞下敵人,但也意識(shí)到它們最多也只能減緩入侵,做不到阻止。巨噬細(xì)胞開始請(qǐng)求支援,發(fā)出緊急警報(bào),為即將到來的增援部隊(duì)準(zhǔn)備好戰(zhàn)場。幸好,后援部隊(duì)已經(jīng)在路上了。血液中有成千上萬的“中性粒細(xì)胞”聽到了呼救,聞到了死亡的氣息,已經(jīng)開始動(dòng)員。在感染的地方,中性粒細(xì)胞從奔涌的血液海洋中游離出來,投身戰(zhàn)場。和巨噬細(xì)胞一樣,中性粒細(xì)胞也被恐慌情緒和警報(bào)信號(hào)激活,它們一改往日的平靜,化身為瘋狂的殺手。它們馬上開始追殺和吞食細(xì)菌,但不太顧及周圍的情況。中性粒細(xì)胞的時(shí)間更緊迫:一旦被激活,幾小時(shí)后它們就會(huì)彈盡糧絕、筋疲力盡而死。它們只得接受現(xiàn)實(shí),不管不顧地去殺敵——不只是殺滅敵人,還會(huì)對(duì)原則上需要它們保護(hù)的組織造成不小的破壞。附帶損害它們不會(huì)去管,現(xiàn)在和將來都不會(huì)去管,因?yàn)榧?xì)菌感染擴(kuò)散的威脅太嚴(yán)峻,顧不上考慮那些平民了。中性粒細(xì)胞不光會(huì)去殺傷,還會(huì)自我犧牲——它們中有些會(huì)破裂,在周圍形成一張張有毒的大網(wǎng)。這些網(wǎng)包含大量殺傷性化學(xué)物質(zhì),可以封鎖戰(zhàn)場,困住并殺滅細(xì)菌,讓它們難以躲藏和逃脫?;氐饺祟愂澜纭D阌忠淮巫聛頇z查傷勢。小小的傷口已經(jīng)被一層薄痂覆蓋?,F(xiàn)在傷口表面已經(jīng)愈合,因?yàn)閹装偃f特殊細(xì)胞——血小板——已從血液中趕赴到了前線。血小板這種血液細(xì)胞,主要作用就是充當(dāng)應(yīng)急救援人員修復(fù)傷口。它們會(huì)形成一張有黏性的大網(wǎng),把自己和一些不幸的紅細(xì)胞粘在一起,構(gòu)建一道臨時(shí)屏障,快速止血,阻止更多敵人的侵入,也為皮膚細(xì)胞再生、傷口緩慢愈合創(chuàng)造了條件。\h[1]總體而言,你的腳趾有點(diǎn)腫,有點(diǎn)發(fā)熱,還有點(diǎn)疼。煩人是肯定的,不過你心想不是大問題,一邊埋怨自己不小心,一邊準(zhǔn)備跛著腳繼續(xù)走。至少你是這么想的。你感覺到的輕微腫脹,其實(shí)是免疫系統(tǒng)有意做出的反應(yīng)。它名為“炎癥”,是抵抗感染的細(xì)胞展開的重要防御過程。在炎癥的指揮下,血管會(huì)增加通透性,讓溫暖的體液流向傷口處的戰(zhàn)場,就像打開大壩向山谷放水。這樣做有幾個(gè)作用,其中一項(xiàng)就是可以刺激和擠壓對(duì)處境已經(jīng)深為不滿的神經(jīng)細(xì)胞,向大腦傳遞疼痛信號(hào),提醒主人有狀況,身體受傷了。當(dāng)然,這還是阻止不了數(shù)十萬成功侵入的敵人,幸運(yùn)的是,伴隨因炎癥而大量涌來的體液趕到前線的,還有一位無聲的殺手。在它到達(dá)之后,許多細(xì)菌暈了過去,有些因?yàn)樯眢w表面莫名出現(xiàn)了數(shù)十處微小傷口,造成內(nèi)部細(xì)胞液滲出而開始抽搐——這很糟糕,會(huì)要了它們的命。后面我們會(huì)認(rèn)識(shí)這位神秘的殺手。激烈的戰(zhàn)斗仍在繼續(xù),越來越多的細(xì)菌被剿滅,首批上場的免疫戰(zhàn)士也紛紛陣亡。它們竭盡了全力,現(xiàn)在只想睡去。數(shù)百萬數(shù)百萬的細(xì)胞士兵源源不斷地涌來,在犧牲之前盡可能多多消滅敵人?,F(xiàn)在我們到了一個(gè)十字路口,戰(zhàn)爭可以往不同方向發(fā)展。在大多數(shù)情況下,如果一切順利,損傷大體就到此為止了。所有細(xì)菌都被消滅,免疫系統(tǒng)協(xié)助平民細(xì)胞慢慢地修復(fù)。最后,傷口會(huì)變得毫不起眼,就像經(jīng)常出現(xiàn)、而你甚至都不會(huì)注意到的傷口那樣。傷口釘子刺破了皮膚和血管。成千上萬的體細(xì)胞死去,還有許多細(xì)胞受傷,遭受了沉重打擊。很快,細(xì)菌就會(huì)擴(kuò)散進(jìn)溫暖的細(xì)胞間隙中,準(zhǔn)備吸取營養(yǎng),舒舒服服地待著。不過在這個(gè)故事里,情況可不順利。入侵者中有病原體。那是一種土壤細(xì)菌,它們對(duì)付得了免疫應(yīng)答,并能快速繁殖。細(xì)菌有生命,能對(duì)處境做出反應(yīng)。它們啟動(dòng)了防御機(jī)制,變得更難殺死,甚至扛住了免疫系統(tǒng)的攻擊。先天性免疫系統(tǒng)最多只能讓情況不惡化。于是另外一種免疫細(xì)胞就要做出重大決定,加入戰(zhàn)斗了。它一直在后方靜靜地活動(dòng),密切關(guān)注著戰(zhàn)場上的事態(tài)變化。災(zāi)難發(fā)生幾小時(shí)后,感染開始出現(xiàn),終于輪到它上場了。它就是“樹突狀細(xì)胞”,先天性免疫系統(tǒng)強(qiáng)大的信使和情報(bào)員,它是不會(huì)對(duì)災(zāi)難袖手旁觀的。人體邊境的易攻破處,到處都駐扎著樹突狀細(xì)胞。周圍的混亂和恐慌使它們受了震動(dòng),馬上開始收集戰(zhàn)場的樣本。和巨噬細(xì)胞一樣,樹突狀細(xì)胞也有長長的觸手,可以抓住入侵者,把它們撕成碎片。但樹突狀細(xì)胞的目標(biāo)不是吃掉敵人,而是收集死亡敵人的樣本,呈遞給免疫系統(tǒng)的情報(bào)中心。經(jīng)過幾小時(shí)的取樣,它們會(huì)采取下一步行動(dòng),離開戰(zhàn)場去找適應(yīng)性免疫系統(tǒng)幫忙。樹突狀細(xì)胞要走差不多一天才能到,當(dāng)它們終于找到了要找的東西,或毋寧說是要找的人后,一頭猛獸將從沉睡中醒來,使得天昏地暗、風(fēng)云變色。我們先暫停一下,想想身體為了應(yīng)對(duì)緊急情況做了多么充分的準(zhǔn)備。我們不用太過擔(dān)心生銹又鋒利的東西造成的割劃、擦傷、刺破等問題。生活中我們常常弄傷自己,幾乎都不會(huì)引起大麻煩。要是感染沒有得到控制,用上一個(gè)療程的抗生素也就行了。不過人類歷史上絕大多數(shù)時(shí)期,沒有這樣的特效藥,一點(diǎn)小傷就可能致命。所以,人體必須演化出一些辦法,能夠在外部防線失守后快速有力地粉碎入侵。先天性免疫系統(tǒng)表現(xiàn)得是多么出色?。∥覀冎皇呛唵蔚卣J(rèn)識(shí)了巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞這些位于第一道防線上的免疫細(xì)胞,實(shí)際上先天性免疫系統(tǒng)能做的還多得多。還有那支擊暈甚至殺死敵人的神秘隱身部隊(duì),我們還沒有提它們的名字,講它們的故事。\h[1]好,現(xiàn)在我要講一個(gè)不得了的真相了!血小板實(shí)際上不是真正的細(xì)胞,而是“巨核細(xì)胞”的碎片。巨核細(xì)胞體積龐大,是一般細(xì)胞的6倍,生活在骨髓之中。它有著章魚一樣的長觸手,這些怪觸手會(huì)伸進(jìn)血管中,并開始生長,長到一定時(shí)候就會(huì)有些小碎片脫落下來,被血流帶走。這些頗有作用的碎片,就是血小板,每當(dāng)人體遭遇割傷及其他外傷時(shí),血小板就負(fù)責(zé)愈合傷口。單個(gè)巨核細(xì)胞一生會(huì)生成大約1萬個(gè)血小板,都來自那些從骨髓伸到血管中的軟趴趴的長觸手。人體真是古怪又奇妙。8先天性免疫士兵:巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞就像前面我們描述的,巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞是先天性免疫系統(tǒng)主要的殺傷力量。它們一起構(gòu)成一類特殊細(xì)胞,叫“吞噬細(xì)胞”。這個(gè)名字不是免疫名詞中最難懂的,西文字面意思就是“吃東西的細(xì)胞”。巨噬細(xì)胞的意思就是“大吞吃者”,這名字大大地適合它。細(xì)胞沒有嘴,因此這個(gè)尺度下的“吃”自有不同的含義。假如你沒有嘴,要像吞噬細(xì)胞一樣進(jìn)食,情況就會(huì)是這樣:你抓起三明治往身上送。身上哪里都可以,位置不重要。接著身上的皮膚凹進(jìn)去一塊,把三明治“拉”進(jìn)去包起來,形成一個(gè)皮膚口袋,這口袋漂到胃的地方,融入胃里,三明治也就掉進(jìn)了胃酸當(dāng)中。人這樣吃東西可能有些可怕,不過細(xì)胞這樣進(jìn)食就很實(shí)用。整個(gè)過程其實(shí)挺有趣。吞噬細(xì)胞比如巨噬細(xì)胞要吞食敵人時(shí),會(huì)伸出觸手去緊緊抓住敵人,一旦抓牢,就會(huì)把獵物拉過來,這時(shí)細(xì)胞膜會(huì)向內(nèi)凹陷包裹住敵人,像是把它關(guān)在了細(xì)胞內(nèi)部的迷你牢籠中。某種意義上,巨噬細(xì)胞表面的一部分凹陷進(jìn)去變成了某種從里面扎口的密封垃圾袋。巨噬細(xì)胞里有許多這樣的“小隔間”,里面充滿大量類似胃酸的物質(zhì),起溶解作用。這些小隔間可以和包裹著吞噬物的迷你牢籠融合,把致死性的物質(zhì)潑遍獵物全身,將其分解成氨基酸、糖和脂肪等,這些分解物不但無害,還有用處:有些給巨噬細(xì)胞提供養(yǎng)分,有些會(huì)排出巨噬細(xì)胞再被其他細(xì)胞利用。生命可是最痛恨浪費(fèi)資源的。吞噬作用這個(gè)過程非常重要,是身體清除入侵部隊(duì)及其產(chǎn)生的廢物的主要方式。事實(shí)上,巨噬細(xì)胞的主要工作就是吞食身體不需要的物質(zhì),不管是否需要戰(zhàn)斗。有意思的是,巨噬細(xì)胞吃掉的大部分是人體自身的部分。身體的大部分細(xì)胞都?jí)勖邢?,這樣它們就不至于出錯(cuò)或變成癌細(xì)胞一類的壞東西。所以每秒鐘體內(nèi)都有約100萬細(xì)胞經(jīng)歷程序性死亡,這個(gè)過程稱為“凋亡”(它很重要,我們后面還會(huì)提幾次)。細(xì)胞覺得自己壽命已到的時(shí)候,會(huì)釋放特殊信號(hào),告訴大家它準(zhǔn)備離開了。隨后,細(xì)胞進(jìn)入凋亡過程,自行分解成碎片,整齊地打包成廢棄物。巨噬細(xì)胞被信號(hào)吸引過來,清理細(xì)胞碎片,回收零件。巨噬細(xì)胞大概是免疫系統(tǒng)極為古早的發(fā)明,甚至有可能是最早的專門防御細(xì)胞,因?yàn)閹缀跛械亩嗉?xì)胞動(dòng)物都有巨噬細(xì)胞式的細(xì)胞。某種意義上,巨噬細(xì)胞有點(diǎn)像單細(xì)胞生物。它們的工作主要是巡邏邊境和清運(yùn)垃圾,但也參與協(xié)調(diào)細(xì)胞合作、引發(fā)炎癥從而準(zhǔn)備好戰(zhàn)場、在身體受傷后促進(jìn)傷口愈合,等等。要是你有文身,可能很多染料都是被巨噬細(xì)胞吞了下去,才留在了你身上的。\h[1]巨噬細(xì)胞可以存活達(dá)數(shù)月。我們的皮下有幾十億巨噬細(xì)胞,負(fù)責(zé)在臟器表面比如肺以及腸道周圍的組織中巡邏。身體里面還有幾十億巨噬細(xì)胞。肝臟和脾臟中的巨噬細(xì)胞可以捕獲衰老的紅細(xì)胞,將它們整個(gè)吃下,回收其中珍貴的鐵。在腦內(nèi),巨噬細(xì)胞占到細(xì)胞總量的15%,在這里,它們非常平和,不會(huì)誤傷那些不可再生的神經(jīng)細(xì)胞——對(duì)理解電影或是呼吸這些頭等大事來說,神經(jīng)細(xì)胞都必不可少。巨噬細(xì)胞的生活很平淡。它們?cè)谪?fù)責(zé)的區(qū)域內(nèi)游走,四處吞食,也清理垃圾和死細(xì)胞。不過一旦被惹怒,它們就會(huì)變成令人膽寒的戰(zhàn)士。一個(gè)被激活的憤怒的巨噬細(xì)胞,可以吃掉多達(dá)100個(gè)細(xì)菌,直至力竭而亡——長久以來人們以為巨噬細(xì)胞就是這樣,像個(gè)壞脾氣的保安,但后來人們發(fā)現(xiàn)其實(shí)它扮演了多種不同角色,也和許多其他種類的細(xì)胞有著互動(dòng),一起發(fā)揮一系列作用。所以,巨噬細(xì)胞更像先天性免疫部隊(duì)中的地方長官:在戰(zhàn)斗中,它們指揮其他細(xì)胞該做什么,也告訴它們要繼續(xù)還是停止作戰(zhàn)。最后,當(dāng)感染得到控制后,巨噬細(xì)胞能下令減慢甚至終止相應(yīng)部位的免疫應(yīng)答,避免對(duì)身體造成進(jìn)一步損害。持續(xù)的免疫反應(yīng)對(duì)你可不好,因?yàn)槊庖呒?xì)胞一般都會(huì)讓身體處于壓力之下,并消耗大量的能量和資源。所以,戰(zhàn)斗平息后,有些巨噬細(xì)胞會(huì)把戰(zhàn)場變成工地,還會(huì)確確實(shí)實(shí)地吃掉剩下的戰(zhàn)士。隨后,它們會(huì)釋放化學(xué)物質(zhì),促進(jìn)平民細(xì)胞的再生和血管等受損組織的重建,這樣傷口就能更快愈合。再說一遍,免疫系統(tǒng)討厭浪費(fèi)任何資源。中性粒細(xì)胞就要簡單一些了。它就是為了戰(zhàn)斗和為集體獻(xiàn)身而生的。它就好像是免疫系統(tǒng)的斯巴達(dá)戰(zhàn)士,隨時(shí)準(zhǔn)備著發(fā)起瘋狂的自殺式襲擊。如果還是用動(dòng)物打比方的話,它就像是嗑了興奮藥的黑猩猩,脾氣暴躁,手里還拿著機(jī)槍。它是免疫系統(tǒng)的泛用型武器,是特為快速解決絕大多數(shù)常見敵人、特別是細(xì)菌而打造的。它是血液中數(shù)量最多同時(shí)無疑也是最厲害的免疫細(xì)胞。中性粒細(xì)胞

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