免疫的"前世今生"
免疫這個詞來源于羅馬時代的拉丁文"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(yīng)答性及其方法的科學(xué)，更通俗地說，免疫是機(jī)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(jī)體是有益的，可產(chǎn)生抗感染、抗腫瘤等維持機(jī)體生理平衡和穩(wěn)定的免疫保護(hù)作用；但在一定條件下當(dāng)免疫功能失調(diào)時，也會對機(jī)體產(chǎn)生有害的反應(yīng)和結(jié)果，如引發(fā)超敏反應(yīng)、自身免疫病和腫瘤等。
第一道防線：物理屏障
我們抵御入侵者的第一道防線是由一些物理屏障所組成。如果病毒、細(xì)菌、寄生蟲和真菌想要入侵我們，首先必須得穿過這些屏障。皮膚被認(rèn)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(nèi)表面黏膜總共有約400平方米的面積（大約是兩個網(wǎng)球場大?。?。因此我們可以很直觀地感覺到，機(jī)體需要保護(hù)的范圍是很大的。
第二道防線：固有免疫系統(tǒng)
任何"入侵者"一旦穿過了皮膚或黏膜組成的物理屏障，那么它們就會遇到固有免疫系統(tǒng)，機(jī)體的第二道防線。免疫學(xué)家之所以將這個系統(tǒng)命名為"固有"，就是因為這一系統(tǒng)似乎是所有動物生來就有的，且該系統(tǒng)中的很多武器已經(jīng)存在了長達(dá)5億年之久。
假設(shè)你剛洗完熱水澡，當(dāng)你走出浴缸踏在地板上時，一片碎木屑扎進(jìn)了你的腳趾，而那個木屑上恰好有許多細(xì)菌，那么在接下來的幾個小時內(nèi)，被木屑扎的部位會開始紅腫，這說明免疫系統(tǒng)開始工作了。在你的組織中徘徊著一群群免疫細(xì)胞，幫助你抵御細(xì)菌的進(jìn)攻。其中固有免疫系統(tǒng)的主力軍就是巨噬細(xì)胞。
巨噬細(xì)胞已經(jīng)存在于這個世界上很久了。那么為什么這種細(xì)胞被叫做巨噬細(xì)胞呢？"Macro"的意思是"大"，顯然巨噬細(xì)胞的體型很龐大；而"phage"來源于希臘語，意思是"吃"。所以從名字上就可以看出來巨噬細(xì)胞是一個名副其實(shí)的"大吃貨"。當(dāng)巨噬細(xì)胞遇到細(xì)菌時，它會先將細(xì)菌吞進(jìn)一個叫作吞噬體的囊泡里，然后這個含有細(xì)菌的囊泡會被運(yùn)送到吞噬細(xì)胞內(nèi)部，與另一個叫作溶酶體的囊泡融合。溶酶體中含有各種強(qiáng)力的化學(xué)物質(zhì)和酶，這些物質(zhì)可以有效地殺死細(xì)菌。這整個過程叫作吞噬作用。
在這場與細(xì)菌的戰(zhàn)役中，巨噬細(xì)胞還會生產(chǎn)并分泌一些叫作細(xì)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(tǒng)細(xì)胞間的交流。一些細(xì)胞因子會警告巨噬細(xì)胞和其他一些在附近毛細(xì)血管中游蕩的免疫細(xì)胞！于是這些細(xì)胞便紛紛離開血液循環(huán)，加入到了抗擊迅速增殖細(xì)菌的戰(zhàn)斗之中。
所以固有免疫系統(tǒng)的防御策略就是：機(jī)體有巨大的面積需要防衛(wèi)，而你的"哨兵"-巨噬細(xì)胞負(fù)責(zé)巡查"入侵者"。當(dāng)這些"哨兵"遇到了敵人后，便會發(fā)出信號，也就是細(xì)胞因子，召集更多的防衛(wèi)戰(zhàn)士到達(dá)戰(zhàn)場。然后巨噬細(xì)胞會竭盡所能地抵擋并拖延敵人，直到增援部隊趕來。因為固有免疫系統(tǒng)中有著像巨噬細(xì)胞這樣的戰(zhàn)士，他們可以程序化地識別許多常見的 "入侵者"，因此固有免疫系統(tǒng)的響應(yīng)總是十分迅速，以至于幾天之內(nèi)戰(zhàn)斗就結(jié)束了。
除了像巨噬細(xì)胞這樣專門負(fù)責(zé)吞噬"入侵者"的專職吞噬細(xì)胞外，固有免疫系統(tǒng)的隊伍之中還有其他的角色，比如可以在細(xì)菌表面打洞的補(bǔ)體蛋白，以及可以摧毀細(xì)菌、寄生蟲、病毒侵染細(xì)胞和一些癌細(xì)胞的自然殺傷細(xì)胞。
第三道防線：適應(yīng)性免疫系統(tǒng)
幾乎99%的動物都只需要物理屏障和固有免疫系統(tǒng)就可以高枕無憂了。但對于脊椎動物，像我們?nèi)祟?，大自然給我們加入了第三道防御級別，適應(yīng)性免疫系統(tǒng)。實(shí)際上，這個防御系統(tǒng)幾乎可以讓我們適應(yīng)性地抵抗任何入侵者。適應(yīng)性免疫系統(tǒng)很可能是被專門設(shè)計來保護(hù)我們和其他脊椎動物免受病毒侵害的，因為固有免疫系統(tǒng)在對抗病毒時并不是非常有效。
適應(yīng)性免疫系統(tǒng)存在的一個首要線索可以追溯到18世紀(jì)90年代，愛德華·詹納利用牛痘為人們接種疫苗來抵御天花病毒。在那個年代，天花是主要的安全問題，以至于數(shù)十萬人死于這種疾病，更多的人因為天花"容貌大變"。琴納發(fā)現(xiàn)，擠牛奶的女工往往都感染過一種叫牛痘的疾病，這種疾病會使她們的手上長出一些像是由天花病毒引起的膿皰。同時琴納還注意到，那些得過牛痘的女工似乎再也不會得天花。因此琴納決定進(jìn)行一個大膽的實(shí)驗。他收集了患牛痘的女工膿皰中流出的膿液，并將其接種至一個叫做James Phipps的男孩身上。后來當(dāng)這個男孩再一次接種來自患有天花的人的膿液時，他并沒有感染天花。
琴納的實(shí)驗展示了，如果人的免疫系統(tǒng)有時間做準(zhǔn)備，它可以制造出保護(hù)我們免受 "入侵者"侵害的武器，而這個"入侵者"可以是它從未見過的。這就是適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的典型特征：它具有高度特異性，記憶性和適應(yīng)性，可以適應(yīng)并獲得能力，抵御特定的"入侵者"。后來，免疫學(xué)家們確定，對抗天花的免疫力來源于循環(huán)在免疫個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(dǎo)這些抗體產(chǎn)生的物質(zhì)則被稱作抗原。
免疫系統(tǒng)的"團(tuán)隊寫作"
免疫系統(tǒng)就像是一支球隊，其工作的過程是一種團(tuán)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(tǒng)隊伍的成員，而另一組是適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的組成部分。這兩個組一起團(tuán)結(jié)協(xié)作，為機(jī)體提供強(qiáng)大的防御機(jī)制，抵御外敵的入侵。因此在學(xué)習(xí)免疫系統(tǒng)時，我們應(yīng)該以宏觀、全局的視角去看待它，而不能僅僅拘泥與其中的某一個組分。
參考書目：《How the immune system works》
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