免疫的"前世今生"
免疫這個(gè)詞來(lái)源于羅馬時(shí)代的拉丁文"immunis"，其原意為"免除稅收"，后引申為"免于疫患"的意思。免疫學(xué)是研究生物體對抗原物質(zhì)免疫應答性及其方法的科學(xué)，更通俗地說(shuō)，免疫是機體識別"自身"與"非己"抗原，并對自身抗原形成天然免疫耐受，對"非己"抗原產(chǎn)生排斥作用的一種生理功能。正常情況下這種生理功能對機體是有益的，可產(chǎn)生抗感染、抗腫瘤等維持機體生理平衡和穩定的免疫保護作用；但在一定條件下當免疫功能失調時(shí)，也會(huì )對機體產(chǎn)生有害的反應和結果，如引發(fā)超敏反應、自身免疫病和腫瘤等。
第一道防線(xiàn)：物理屏障
我們抵御入侵者的第一道防線(xiàn)是由一些物理屏障所組成。如果病毒、細菌、寄生蟲(chóng)和真菌想要入侵我們，首先必須得穿過(guò)這些屏障。皮膚被認為是主要的物理屏障，但其實(shí)皮膚只有兩平方米的面積。而我們的消化道、呼吸道和生殖道的內表面黏膜總共有約400平方米的面積（大約是兩個(gè)網(wǎng)球場(chǎng)大?。?。因此我們可以很直觀(guān)地感覺(jué)到，機體需要保護的范圍是很大的。
第二道防線(xiàn)：固有免疫系統
任何"入侵者"一旦穿過(guò)了皮膚或黏膜組成的物理屏障，那么它們就會(huì )遇到固有免疫系統，機體的第二道防線(xiàn)。免疫學(xué)家之所以將這個(gè)系統命名為"固有"，就是因為這一系統似乎是所有動(dòng)物生來(lái)就有的，且該系統中的很多武器已經(jīng)存在了長(cháng)達5億年之久。
假設你剛洗完熱水澡，當你走出浴缸踏在地板上時(shí)，一片碎木屑扎進(jìn)了你的腳趾，而那個(gè)木屑上恰好有許多細菌，那么在接下來(lái)的幾個(gè)小時(shí)內，被木屑扎的部位會(huì )開(kāi)始紅腫，這說(shuō)明免疫系統開(kāi)始工作了。在你的組織中徘徊著(zhù)一群群免疫細胞，幫助你抵御細菌的進(jìn)攻。其中固有免疫系統的主力軍就是巨噬細胞。
巨噬細胞已經(jīng)存在于這個(gè)世界上很久了。那么為什么這種細胞被叫做巨噬細胞呢？"Macro"的意思是"大"，顯然巨噬細胞的體型很龐大；而"phage"來(lái)源于希臘語(yǔ)，意思是"吃"。所以從名字上就可以看出來(lái)巨噬細胞是一個(gè)名副其實(shí)的"大吃貨"。當巨噬細胞遇到細菌時(shí)，它會(huì )先將細菌吞進(jìn)一個(gè)叫作吞噬體的囊泡里，然后這個(gè)含有細菌的囊泡會(huì )被運送到吞噬細胞內部，與另一個(gè)叫作溶酶體的囊泡融合。溶酶體中含有各種強力的化學(xué)物質(zhì)和酶，這些物質(zhì)可以有效地殺死細菌。這整個(gè)過(guò)程叫作吞噬作用。
在這場(chǎng)與細菌的戰役中，巨噬細胞還會(huì )生產(chǎn)并分泌一些叫作細胞因子的蛋白質(zhì)。這是一種激素樣的信號，促進(jìn)了免疫系統細胞間的交流。一些細胞因子會(huì )警告巨噬細胞和其他一些在附近毛細血管中游蕩的免疫細胞！于是這些細胞便紛紛離開(kāi)血液循環(huán)，加入到了抗擊迅速增殖細菌的戰斗之中。
所以固有免疫系統的防御策略就是：機體有巨大的面積需要防衛，而你的"哨兵"-巨噬細胞負責巡查"入侵者"。當這些"哨兵"遇到了敵人后，便會(huì )發(fā)出信號，也就是細胞因子，召集更多的防衛戰士到達戰場(chǎng)。然后巨噬細胞會(huì )竭盡所能地抵擋并拖延敵人，直到增援部隊趕來(lái)。因為固有免疫系統中有著(zhù)像巨噬細胞這樣的戰士，他們可以程序化地識別許多常見(jiàn)的 "入侵者"，因此固有免疫系統的響應總是十分迅速，以至于幾天之內戰斗就結束了。
除了像巨噬細胞這樣專(zhuān)門(mén)負責吞噬"入侵者"的專(zhuān)職吞噬細胞外，固有免疫系統的隊伍之中還有其他的角色，比如可以在細菌表面打洞的補體蛋白，以及可以摧毀細菌、寄生蟲(chóng)、病毒侵染細胞和一些癌細胞的自然殺傷細胞。
第三道防線(xiàn)：適應性免疫系統
幾乎99%的動(dòng)物都只需要物理屏障和固有免疫系統就可以高枕無(wú)憂(yōu)了。但對于脊椎動(dòng)物，像我們人類(lèi)，大自然給我們加入了第三道防御級別，適應性免疫系統。實(shí)際上，這個(gè)防御系統幾乎可以讓我們適應性地抵抗任何入侵者。適應性免疫系統很可能是被專(zhuān)門(mén)設計來(lái)保護我們和其他脊椎動(dòng)物免受病毒侵害的，因為固有免疫系統在對抗病毒時(shí)并不是非常有效。
適應性免疫系統存在的一個(gè)首要線(xiàn)索可以追溯到18世紀90年代，愛(ài)德華·詹納利用牛痘為人們接種疫苗來(lái)抵御天花病毒。在那個(gè)年代，天花是主要的安全問(wèn)題，以至于數十萬(wàn)人死于這種疾病，更多的人因為天花"容貌大變"。琴納發(fā)現，擠牛奶的女工往往都感染過(guò)一種叫牛痘的疾病，這種疾病會(huì )使她們的手上長(cháng)出一些像是由天花病毒引起的膿皰。同時(shí)琴納還注意到，那些得過(guò)牛痘的女工似乎再也不會(huì )得天花。因此琴納決定進(jìn)行一個(gè)大膽的實(shí)驗。他收集了患牛痘的女工膿皰中流出的膿液，并將其接種至一個(gè)叫做James Phipps的男孩身上。后來(lái)當這個(gè)男孩再一次接種來(lái)自患有天花的人的膿液時(shí)，他并沒(méi)有感染天花。
琴納的實(shí)驗展示了，如果人的免疫系統有時(shí)間做準備，它可以制造出保護我們免受 "入侵者"侵害的武器，而這個(gè)"入侵者"可以是它從未見(jiàn)過(guò)的。這就是適應性免疫系統的典型特征：它具有高度特異性，記憶性和適應性，可以適應并獲得能力，抵御特定的"入侵者"。后來(lái)，免疫學(xué)家們確定，對抗天花的免疫力來(lái)源于循環(huán)在免疫個(gè)體血液之中的一些特殊的蛋白質(zhì)，這些蛋白質(zhì)被命名為抗體，而誘導這些抗體產(chǎn)生的物質(zhì)則被稱(chēng)作抗原。
免疫系統的"團隊寫(xiě)作"
免疫系統就像是一支球隊，其工作的過(guò)程是一種團隊合作，由許多不同的成員參與。這些成員可大致可分為兩組，一組是固有免疫系統隊伍的成員，而另一組是適應性免疫系統的組成部分。這兩個(gè)組一起團結協(xié)作，為機體提供強大的防御機制，抵御外敵的入侵。因此在學(xué)習免疫系統時(shí)，我們應該以宏觀(guān)、全局的視角去看待它，而不能僅僅拘泥與其中的某一個(gè)組分。
參考書(shū)目：《How the immune system works》
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