我,免疫系统


 

 

这个世界生机勃勃,这个世界危机重重。地震、洪水、火灾、车祸……其实都不算危险,因为概率小,或者躲得了。真正的危险来自那些看不见、躲不了、甩不掉、离不开的族群:细菌和病毒。地球的主宰,不是人类,而是它们。

碳是生命的骨架,比如人类,碳占体重的18%(其余绝大部分是水)。我们可以通过含碳总量,来对比各类生物的总量(见下图)。在病毒、细菌等微生物面前,人类和动物是绝对的弱势群体。微生物是最早出现在地球上的生命,也是地球上分布最广、个体数量最多的生物。它们在自然界的每一寸土壤、每一滴水中,在你呼吸的每一口空气中,甚至就生活在你的身体中。平均每个成年人体约由30万亿个细胞组成,体内却有38万亿个细菌和380万亿个病毒。

 

 

地球生物含碳总量对比(来源:美国国家科学院期刊)

 

这些微生物,绝大多数能与你和平相处,共生共存,甚至互利互助,那是因为有我在。

少数有害微生物时刻包围着你。你之所以安然无恙,那是因为有我在。

你的细胞在更新中,常常会变异成叛徒,你之所以安康如故,那是因为有我在。

我,就是你的免疫系统。

 

人类为什么需要我

有的婴儿一出生,就被隔离在无菌箱中,那是因为其免疫系统存在先天缺陷,如果暴露在自然环境中,随时会被各种微生物夺去生命。如果没有我,你的每一次呼吸,都是在召唤死神。你的每一刻岁月静好,都离不开我的负重前行—我对你的保护,是无时不刻、无微不至的。这并不是因为我爱心泛滥,喜欢苦干,而是因为你身体内外的敌人、叛徒,在全方位、全天候地攻击着你。没办法,我只能全力以赴,毫不懈怠,因为任何一次防卫失败,对你来讲,都可能致命。而我,是你的一部分,守护你,就是保护我自己。

亿万年来,任何动物的生存繁衍,都离不开我的守护。在应对微生物入侵、细胞变异这些夺命病魔的过程中,我孤军奋战了亿万年。每个人都会感冒,而且有几百种病毒会导致人类感冒,其中绝大多数感冒病毒,我都可以应对自如。否则,每一次病毒入侵,都可以要了你的命。在古代,人类以为“病”了,只有“治”,才能好,其实他们不知道,绝大多数情况下,赶跑病魔的是我,不是药—这就是所谓的自愈。

 

 

白细胞吞噬病毒

 

有的人不服,不相信我的能力,还说:“我们有药,还能跟没药一样吗?”我不争论,仅展示一下数据:野生大猩猩和人类基因相似度高达98%,它们的平均寿命,大概是40岁。动物园的大猩猩可以活到50~60岁。如果卫生条件、生活习惯可以达到人的水准,或许大猩猩的寿命会更长。人类的平均寿命,从有治病的意识开始,几千年来大概在18~30岁之间(唐朝人平均寿命不到30岁),去除战争、饥荒因素,平均寿命和野生大猩猩差不多。

中国历代皇帝平均寿命39岁。有人说,这个职业很危险,不算。那咱们换一个职业看看。清朝一共270多年,没当过皇帝的皇子有103个,平均寿命32岁,还不如皇帝。清代康熙皇帝有35个皇子,活到18岁的只有20人。有人说,皇子早夭是因为皇宫中的权力斗争,那只能说明你是宫斗剧看多了。我们再看看270年间生长在皇宫的82个皇女,她们没理由“互杀”,但这些尊贵的皇女平均寿命只有26岁。

有人说,是不是中医不行,西医厉害呢?当然不是。古代医学都差不多,生活条件也区别不大。所以,各个历史时期欧洲人的平均寿命和中国人也差不多。18世纪,欧洲人的平均寿命约为36岁。直到19世纪,巴斯德等科学家认识了微生物,针对微生物感染致病原理发明了一系列消毒、灭菌、预防感染的方法,支持我战胜来犯之敌,使人类平均寿命从40岁迅速提高到了65岁,预期寿命在40岁的基础上翻了一番。

 

我为什么能打败微生物

我与病毒、细菌、细胞变异已经战斗了几十亿年,而人类从认识这些,到采取有效技术手段(以青霉素1940年应用于临床为标志)不过百年。这与我漫长的技术改进时间相比,只是一瞬间。

说起技术手段,我对抗微生物的手段可谓纯粹、天然、无公害。

首先,高筑墙、广设防。简单讲,我构建了三道防线:物理屏障、非特异免疫系统、特异免疫系统。这三道防线,从功能到技术手段,逐步升级,形成了一整套三维立体防御体系。防线为啥一搞就是三道?这是个简单的数学问题。在数学上,指数增长方式常常给人带来意想不到的结果。比如,细胞的分裂就是指数增长。区区一个受精卵,可以在不长的时间内,长成具有30万亿个细胞的你。与之类似,防线的稳固性也呈指数关系,如果突破一道防线的概率是百分之一,那么突破两道防线的概率就变成了万分之一,而突破三道防线的概率只有百万分之一。当然,这个计算的前提是,这三道防线各不相同。如果每道防线都一样,这个指数级概率就不成立。我的三道防线各具特色、各有绝招,还能协同作战,由线成面,由面成体,形成一个全方位立体攻防网络。这三道防线就像天罡北斗阵,让我的综合战斗力产生了1+1+1>3的倍增效果。

其次,大协同、精调控。简单讲,就是兵来将挡、水来土掩,来多强的敌人,就使多大的力气。来犯的敌人—微生物有两大类:隔壁老王和海归博士。

隔壁老王没事就来你家骚扰揩油,但大家都很熟。他有几把刷子,肚子里装了多少坏水,我一清二楚。对付他,我是胸有成竹,只需非特异免疫系统,按套路出牌,就能搞定,也就不用大动干戈。非特异免疫系统拥有常见病毒识别数据库,是原厂配装,出生就有,所以也叫先天免疫系统。有了它,你来到这个世界的第一秒,就自带攻防,不至于从“裸奔”开始。先天免疫系统反应快速,几乎是瞬时的,可以在第一时间大量消灭敌军的有生力量。但它的缺点也很明显,就是作风太粗放,不够细致,无法分辨细微的病菌特征。所以它发起的打击,是总体的、粗线条的。

海归博士的特点,就是没什么特点,你摸不准他是手无缚鸡之力,还是身怀绝世武功。也摸不准他到底要干什么坏事,在哪里下手,啥时候下手。对付他,非特异免疫系统就不行了,因为摸不准敌人底细,没法出击。这就要特异免疫系统出手了。特异免疫系统出厂时,虽然没有配装数据库,但是自带了智能学习功能。它可以在敌人入侵过程中,通过暗中观察,识别陌生敌人,找到打击敌人的办法,对敌人实施精确定点打击后,运用自己的读写记忆专利,建立数据库,从而让人体对这种敌人免疫。特异免疫系统应敌,运功比较慢,但手段精确老辣,力道雄浑,连绵不绝。对敌人的打击,是地毯式+手术刀式,精准全面,一旦启动,任何敌人都难以逃脱。

这两套系统并不是各干各的,而是时刻在线保持联络,协同作战。每当有敌来犯,非特异免疫系统总是当先锋,打头阵,能赢则赢。一旦吃紧,就立即召唤特异免疫系统,对敌人实施合围会战。

第三, 专业全、配置齐。你有七十二变,我有宝器万千。不管是哪路敌人,我都有专门的武器对付它。我一直在全力打造免疫多样性,比如特异免疫系统,其免疫多样性达到了上百亿。

 

血液中的不同细胞

 

说起配置,我要展示一下免疫大军中的几位名将。首先说说白细胞。在人类刚刚开始研究血液成分的时候,白细胞因为含量小,存在感弱,差点被当成杂质。后来才发现,它是妥妥的帅才,因为你体内所有免疫细胞,都是由这些白细胞组成或者分化而来的。所有血细胞(包括红细胞、白细胞和血小板),其实都是一家人,都来自同一个老祖宗—造血干细胞。这个老祖宗平时就隐居在你的骨髓里。

造血干细胞会先分化出两大类白细胞:骨髓前体细胞和淋巴前体细胞。这两类细胞接着进一步分化。骨髓前体细胞分化成不同的免疫细胞:巨噬细胞、树突状细胞、嗜中性粒细胞、嗜碱性粒细胞、嗜酸性粒细胞,它们都是非特异免疫系统的大将,尤其是前三种细胞,是非特异免疫系统的绝对主力。淋巴前体细胞也不落下风,它分化的细胞个个是江湖名宿:自然杀伤细胞、T细胞、B细胞。自然杀伤细胞也在非特异免疫系统麾下,而T细胞、B细胞两大高手,结成了迄今为止最强大的免疫系统—特异免疫系统。

巨噬细胞是民警,它整天在全身组织到处溜达,和群众打成一片,一旦发现不法之徒,就立即投入战斗,并同时发出警报。病变往往是由点到面,巨噬细胞可以在第一时间应敌,把多数病变消灭在萌芽之中,所以非常重要。嗜中性粒细胞是特警,不住在基层,平时没啥事,泡杯茶坐着血液高铁,在人体各处转悠,看起来挺滋润。不过,一旦收到巨噬细胞的警报,它就快速响应,就近跳下高铁,投入战斗。巨噬细胞、嗜中性粒细胞主要对付细胞外部的敌人。如果敌人躲进细胞城堡,就要靠爆破兵自然杀伤细胞强攻了。

此时,非特异免疫系统的主力纷纷杀入战场。它们在战场杀敌期间,特异免疫系统也没闲着,它在暗中观察。此外,非特异免疫系统的树突状细胞也加入了战斗,它是免疫系统的战略研究员。它在战场上,把来犯之敌—不管死活,也不管是全尸还是残肢,一律吞进肚子,把敌人的蛋白质解体,撕成多肽,做成通缉令,挂在自己的细胞膜上展示—这便是病菌产生的抗原。树突状细胞还会带着这一身通缉令挂件,进入淋巴结,这是免疫大军中的特种部队T细胞、B细胞的总部。树突状细胞的任务,是找到专门对付这种病毒的高手—可以识别病菌抗原的T细胞和B细胞。一旦找到,这种T细胞和B细胞就被激活,开始大量增殖,形成专业特种部队,搭乘血液高铁,来到病发处,投入战斗。

至此,免疫大军各兵种已经全部开进战场,免疫反应达到高潮。在绝大多数情况下,微生物入侵者经不起如此暴击和蹂躏—于是你的病就好了,吃嘛嘛香,神清气爽,又可以刷微信,看抖音,忙得不亦乐乎了。

我与微生物精彩的大战,你已经领略一二。下一次感冒的时候希望你不要再把“补充营养,多喝热水,注意休息”这些嘱托当作耳旁风。毕竟,在你的身体内,一场生死之战正在发生,我—你的免疫系统正全力以赴调兵遣将,与敌人酣战,你的后勤保证非常重要,一定要在大后方给我最坚定的支持,战胜疾病需要你我并肩作战!(暮色苍茫 刘继军)