面对病原体,免疫编制的使命是尽量不太甚响答

作者:admin    文章来源:未知    点击数:    更新时间:2020-07-16 16:29

【编者按】

免疫编制是人体必不走少的退守编制,它守护着吾们对抗疾病,治愈伤口,维持秩序和均衡。经过几千年的发展,它已经过一连的磨炼,以面对几乎无穷的要挟。然而,尽管免疫编制是如此复杂精妙,但它依旧容易因疲劳、压力、营养不良甚至太甚卫生等因素而受到损坏。是的,它是一栽薄弱而奇妙的武器。在《优雅的守卫者》一书中普利策奖得主马特·里克特意吾们讲述了关于人类免疫编制的故事。本文摘编自该书,由澎湃信休经中信出版集团授权发布。

请想象一个狂欢节——一场十足盛开的、来者不拒的盛典。而这, 就是你体内的生命正在经历的。

细胞荟萃在你的体内,大多数都在它们本身的区域或器官内忙着处理关乎生存的做事。尽管忙碌,但总共都是那么高效、有序——血液在脉动,化学物质在起伏运转,身体状态随着行动、温度、思考、情感、年龄和疾病而转折,无形的生命机器实走着遗传暗号中封装的指令。

在这数以亿计的细胞中,保洁员和工人也静静地荟萃在生命的狂欢节里,吞噬着碎屑,意外有结构被毁伤或损坏后,协助重修和修复脚手架——它们也是免疫编制的一片面。哨兵和间谍亦如此,它们混迹在吾们的细胞中,授与信号,与一个又一个分子擦肩而过,同时搜集数据,望似被动实则时刻保持着警惕。复活长的结构是癌吗?器官受损了吗?细胞排泄的化学物质是否黑示着身体的某些部位受到了压力、睡觉不及或受到胁迫?

免疫系同一向在狂欢中追求那些不受迎接的侵犯者。吾们体内的狂欢节是否被病原体(病毒、细菌或寄生生物)造访?它们也许是吾们不仔细吸入的,从皮肤伤口进入的,又也许是上完厕所没洗清洁沾上的,在地铁上蹭上的,抑或是在揉鼻子时从手背迁移来的。与吾们体内守纪守己的平常细胞分歧,这些病原体生来就要穿越边界,深入原生结构,扩散、腐蚀和滋生。

一旦进入体内,病原体就会与吾们的细胞同化、滋生,形成一个菌落。它会占有派对的一个角落并扩散开来。此时,一个或多个一线免疫编制细胞便能察觉到危险。这些细胞包括中性粒细胞、自然杀伤细胞和树突状细胞等,它们都是消防队员。接下来,人体展现肿胀、疼痛和发烧,即热症响答。生命狂欢时,一场酒吧斗殴就如许爆发了——但这还算不上一场周详搏斗,由于它是相对可控的,而你的免疫编制的现在的就是保持这栽状态。

然而,情况往往是复杂的。

举例来说,当免疫细胞大量展现并吞噬感染时,热症就会添剧。一些免疫细胞在这个过程中会自毁。另一些则会立即押解俘虏到淋阿谀这一退守中央批准评估。在那里,感染的情报会由一群T细胞和B细胞共享。它们可谓免疫编制里最严害的兵士了;原形上,它们也算得上是世界上最高效的生物结构。T细胞和B细胞之因而如此与多分歧,因为就在于其高度的专一性。你体内数十亿个T细胞和B细胞中的任何一个,都是为了识别某栽特定的感染而经过基因变异而来的。一旦某个T细胞或B细胞找到了其邪凶的另一半,即导致感染的幽灵,它就能够做出天生响答,开展快捷有效的退守,齐集经过针对训练的守卫者向特定的抗原反扑。爆炸!内爆!毒气抨击!这下轮到益人吞失踪坏蛋了!

听首来是个益消休,对吧?请别起劲得太早。

要维持生命狂欢节的和平并异国那么容易,这其中往往陪同着危险。 对于正在生病的人来说,热症响答可不益玩,它能够把吾们置于险地。免疫响答能够陪同着疲劳、发烧、发冷、不适和疼痛。对数百万人来说,太甚的免疫响答本身就是一栽慢性疾病。这就是为什么在所有能够的情况下,免疫编制的重要义务是维护和平。太甚行使武力的效果往往不益,冲突会造成迫害,狂欢也会被打断,整个派对都会陷入忧忧郁——生命失踪了均衡。

在面对病原体时尽量不太甚响答,这是免疫编制必须完善却又几乎不能够完善的使命,毕竟这些病原体也是经过演化磨炼才得以生存的。它们是圆滑的、暴力的,意外甚至是拙笨强横的节日损坏者。

请批准吾向你们介绍这些反派以及它们所带来的挑衅。它们的栽类众多,起码有上千栽;它们形态各异,拥有本身的战术和武器。当吾试着想象它们的周围时,吾脑海中浮现出了《星球大战》原著中的场景——汉·索洛末了在莫斯·埃斯利酒吧与赏金猎人发生的一场强烈的打斗。那里的派对充斥着邪凶和古怪的人物:球根状大脑吐露的管笑队成员、长着圆锥犄角的猩猩般的表星人、多刺绿脑袋的赏金猎人等。它们是连环杀手和自尽式攻击者——埃博拉病毒、葡萄球菌、禽流感病毒、肺热病毒或细菌、梅毒螺旋体、天花病毒、脊髓灰质热病毒等。

行为一个群体,它们被称为病原体,即引首疾病的罪魁祸首。人们很容易把病毒、细菌与病原体混为一谈,尽管其中一些实在是病原体,但并意外味着它们都是。数十亿的细菌生活在吾们的体内,与吾们和平共处。原形上,按照吾所翻阅到的原料,也许只有1%的细菌能够会让你生病。你的体内很能够就有癌细胞,但它基本上不会掀首什么风浪。就像任何一个精彩的故事相通,有些角色总是善凶难辨的。

但是,倘若不进走安检,不收押任何作恶分子,那么情况将相等危险。

最先,吾们来谈谈细菌。

它们能够是最早的生命式样之一,能够追溯到35亿年前。它们能够在早期存活下来的因为是,只要有食物来源,它们就能自力滋长。任何一个细菌都是自给自足的幼单元。它们很幼,你能够把几千个细菌放进一幼我体细胞中。但可别幼瞧这些幼幼的细菌,它们不光能够致命,更有转折人类历史的轨迹、塑造文化、改写时代的可怕的能力。14世纪的黑物化病,就夺往了30%甚至更多欧洲人的生命。黑物化病,或者说鼠疫,是由人类已知的最致命的病原体之一——耶尔森氏鼠疫杆菌引首的。它是一栽由跳蚤传播的细菌,以1894年发现它的人亚历山大·耶尔森命名——如你所见,你答该对你发现的东西保持警惕。除此之表,这边还有一些你不想感染的细菌,包括大肠杆菌、沙门氏菌、破伤风杆菌、葡萄球菌和梅毒螺旋体。

接下来,就轮到病毒了。 细菌已经够幼的了,但一个细菌里仍能够原谅数千个病毒。病毒中有一些是危险的,包括流感病毒、埃博拉病毒、狂犬病毒和天花病毒。病毒面临的一个挑衅是,它们往往只有在首次侵占细胞并接管细胞自吾复制的机制后,才能够滋生和滋长。

有一个关于病毒首源的理论能够注释它们的性质。细菌也许是最先展现的生命,然后才是其他更复杂的细胞。后来,一些细菌经过随机突变和演化,一点一点地将片面遗传物质屏舍,其中一些细菌形成了不那么复杂的生物体,并找到了一栽感染细胞(包括哺乳动物细胞)并靠其生存的手段,于是,病毒存活了下来。另一栽理论认为,病毒是从吾们人类自身新陈代谢失踪的细胞中剥离并演化而来的,它们找到了一栽仰仗吾们人类细胞生存的手段。

能够说,吾们这个时代最有名的病毒是人类免疫弱点病毒,即HIV,它属于一个稀奇的病毒类别——反转录病毒。这些生物体有能力侵犯细胞,并将本身整相符到吾们的DNA(脱氧核糖核酸)中,与吾们混在一首。不难想象,荣誉资质从多数自身细胞中辨别表敌,对免疫编制来说是多么棘手的做事。与此同时,还有一个关键的题目:吾们人类大约有8%的遗传物质来自反转录病毒。这意味着,吾们和这些病毒是混在一首的,它们是吾们的一片面。从这一点上讲,它们不光能够是有效的,甚至是必需的。 胎盘就是一个例子,按照某些理论,它能够就是由反转录病毒演化而来,协助在母亲和孩子之间传递分享物质。

末了,寄生生物。寄生生物比细菌还要复杂,而且它们的体形更大。它们是真核生物,往往被称为寄生虫,这是一栽一般的叫法,指还异国进化到植物或动物的生物体,包括一些蠕虫。添州大学旧金山分校的分子病毒学家埃里克·德尔瓦特向吾介绍它们时,把它们称作“生命之树上的细微分支”。

寄生生物意外是致命的,如疟疾孢子虫、昏睡病锥虫以及在不卫生的条件下有重大风险的贾第鞭毛虫。寄生虫像黑物化病相通,能够经过其强横专走的能力塑造人类历史。疟原虫就是如许一栽寄生虫,它在血液中快捷破碎,基本上能够占有整个循环编制。

细菌、病毒和寄生虫,这些不速之客具有一些重要的共同点。

那些最拙笨的生物特意期待滋生,并常行使吾们的身体来挑供营养或复制,这使得它们首先会杀物化吾们——它们的宿主。从它们的角度来望,在理想情况下,它们会先感染吾们,然后经由吾们传染给其他人,一连地从一幼我传到另一幼我身上。但是它们很能够做不到这一点,因而它们会赓续地自吾复制,直到与吾们同归于尽。一位免疫学家通知吾:“它们毫无限制的做法是很拙笨的,这会害物化吾们行家。”

它们的另一个共同点是机动性。它们比其他细胞更容易在吾们体内移动和穿过屏障。原形上,很多细胞很知足于待在它们生命狂欢节所在的区域或器官中,但病原体突破了屏障。例如,细菌谁人叫作鞭毛的幼尾巴,其上的幼马达能够令它们骤然添速。详细来说,当沙门氏菌与食物一首被吾们吞下时,它能够会行使这条尾巴驱动本身冲破肠道内壁,进入人体。它们天生就是侵袭者。

下一个挑衅,同时也是一个很大的挑衅,就是这些生物体的高度可变性。

细菌和病毒复制特意快,细菌能够每20或30分钟滋生一代,而有些病毒更快。每一次添殖都能够发生基因序列的转折、突变和移动,这些转折会使吾们身体不意识正本的病毒或细菌,不清新如何退守这些表敌。而人类孕育新一代的生殖周期大约是20年。面对转折速度要快得多的生物体,吾们几乎不能够在与它们的军备竞赛中取胜。

吾们能够如许想象,细菌破碎得如此之快,倘若不添以限制,它们能够在四天内占有吾们的整个身体。而吾们本身的细胞破碎相对较慢,每个细胞镇日之内只能产生大约16个新细胞。这个数学首先益像对吾们不幸。

一幼我的身体怎么能答对如此多的要挟,包括那些能够现在根本不存在的要挟呢?想想望:吾们的免疫编制必要答对的不光是病原体添殖产生的快速突变,还有能够是来自太空的蛋白质生命。

这个难题被一系列浅易的数学题目放大了,毕竟吾们的基因数目有限。在20世纪70年代,学界认为人类基因组中包含大约10万个基因。但后来吾们晓畅到的数字实际上要幼得多,能够是1.9万或者2万。

既然如此,吾们该如何珍惜本身呢?

“天主有两个选择,”癌症大夫通知吾,“他能够把吾们变成10英尺高的粉刺,也能够授予吾们对抗10的12次方栽分歧病原体的能力。” 湮没的敌人的数目是万亿级的。

为什么是粉刺呢?由于粉刺里有余了白细胞,这些都是免疫细胞。简而言之,你能够是一个重大的免疫编制,但除此之表,一无所有;或者,你能够拥有某栽奥秘的力量,拥有人类的所有其他特征,比如拥有大脑、心脏、器官、四肢,但依旧能够奇妙地对抗无穷无尽的病原体。这也是免疫编制如此重要的因为。

与此同时,除了敌人的多样性和可变性,吾们的免疫编制还面临着其他一些基本的挑衅。

其中一个挑衅与心脏相关。这个如此壮大的中央循环编制能将血液快速地泵向全身,但同时也存在着风险。血液从头流到脚只需几秒钟,倘若病原体进入血液,那么这栽情况会很快发展成败血症——一栽足以致命的血液感染。因此,免疫编制的一个重要作用正是防止吾们的循环编制被感染。

另表,免疫编制之因而基本结构复杂,因为在于它要珍惜一个具有滋长和治愈能力的生物体。结构必须一连再生,来替换受损或病弱的细胞。拿产房的浅易例子来说:当疫苗穿刺婴儿的皮肤时,身体必须能够替换失踪那一幼块皮肤。当皮肤被刺破或被猫咬时也是如此。否则,吾们就会像雨中的沙丘相通,一点一点地退化、被腐蚀。

为了治愈,吾们的细胞必须破碎、添殖。这听首来很理所答当,也很浅易,但这对免疫编制来说却是担心详因素,由于它必须批准新的结构滋长出来,同时还要特意仔细地挑防坏细胞那些腐朽、缺失、舛讹的突变,也就是癌症。

直到近些年,吾们才晓畅到免疫编制有助于细胞破碎,可促进愈相符和重修结构。但在协助重修身体的过程中,免疫编制能够很难识别出坏的或突变的细胞,这些细胞望首来很像吾们的细胞,其中大片面实在来自吾们自身,但也有一片面是表来的。倘若吾们的免疫编制不及分辨这些区别,或者被癌症以其他手段欺骗,从而无视了不准凶性细胞破碎的信号,随之而来的就是癌细胞不受限制、强横的滋长,损坏平常结构的结议和功能,免疫编制首先也会沦为凶性肿瘤的珍惜伞。

免疫编制的使命就像是在幽谷之上走钢丝,险象环生。

生存取决于明辨敌吾。免疫编制必须答对三大挑衅:敌人的可变性、中枢循环编制在几秒钟内便能将血液输送到全身的高效性,以及治愈的需求。

免疫编制必须在不过激的情况下完善这总共,以免在这个过程中误伤吾们。它的运作是如此奇妙,它在维和部队协助下所取得的成功是如此高效,简直像是魔法清淡。在免疫学以前70年的发展中,吾们一向在竭力探究敌人的诡计是如何得逞的,吾们的防卫力量又是如何破解这些诡计的。这段惊心动魄的追求之旅,从对免疫编制不详的概念性理解最先,已经发展到了分子程度上。正因如此,吾们现在才能用药物介入这个优雅的守卫机器,调控你的健康题目。

《优雅的守卫者》,[美]马特·里克特著,秦琪凯译,中信出版集团2020年6月。(本文来自澎湃信休,更多原创资讯请下载“澎湃信休”APP)



友情链接

Powered by 丽水伟捷建筑设计有限公司 @2018 RSS地图 html地图

Copyright 365建站 © 2013-2018 版权所有