王昕葦

免疫的前世今生

早在明朝隆慶年間，中國(guó)人采用“鼻苗法”預(yù)防天花——醫(yī)師取用天花痊愈患者的皮膚干痂制成干粉，將干粉吹入健康者的鼻腔當(dāng)中。但這種粗糙的“疫苗”成功率并不高，且在一些個(gè)體中會(huì)造成嚴(yán)重的免疫反應(yīng)，因此后來被安全的牛痘疫苗替代。這種粗糙的嘗試開創(chuàng)了人們對(duì)于免疫的認(rèn)識(shí)，也對(duì)預(yù)防接種進(jìn)行了初步實(shí)踐。

免疫系統(tǒng)像一支軍隊(duì)，兢兢業(yè)業(yè)保護(hù)人體不受細(xì)菌侵害

19世紀(jì)，英國(guó)醫(yī)生愛德華·詹納從牛痘中制備活疫苗用于防治天花獲得成功。接種了疫苗的人類獲得了對(duì)抗天花的免疫力，免疫學(xué)家最終確定這種免疫力是由循環(huán)于血液中的特定蛋白——抗體產(chǎn)生的。誘導(dǎo)抗體產(chǎn)生的物質(zhì)，比如天花病毒，則被稱為抗原。

時(shí)間跨入近代，免疫學(xué)的研究已經(jīng)超越了當(dāng)年單純對(duì)抗病毒、抗感染的范疇。如果單從字面意思上理解，免疫指免除傳染病，現(xiàn)代免疫一詞的定義為生物機(jī)體識(shí)別和排除抗原性異物的保護(hù)性反應(yīng)。免疫性指的是抗感染能力。

19世紀(jì)，英國(guó)醫(yī)生愛德華，詹納從牛痘中制備活疫苗用于防治天花

正常的免疫系統(tǒng)是如何保衛(wèi)人體的

身體中的免疫系統(tǒng)是如何發(fā)揮功能呢？舉個(gè)例子，假如你赤腳走在沙灘上，這時(shí)一片不起眼的玻璃碎片扎進(jìn)腳趾，而玻璃碎片上剛好有很多細(xì)菌，過段時(shí)間你就會(huì)發(fā)現(xiàn)，腳上被小碎片扎進(jìn)去的地方開始紅腫。

當(dāng)碎片扎進(jìn)腳趾時(shí)，細(xì)菌已經(jīng)突破了免疫大軍的第一道防線——自然屏障。在鋒利的玻璃的幫助下，細(xì)菌進(jìn)入到人體的組織液當(dāng)中，而體液中的殺菌物質(zhì)和吞噬細(xì)胞是保衛(wèi)人體的第二道屏障。組織液中死亡的細(xì)菌會(huì)釋放出化學(xué)信號(hào)，被體內(nèi)的“哨兵”——巨噬細(xì)胞感知。它會(huì)順著化學(xué)信號(hào)的濃度梯度靠近并吞噬細(xì)菌等病原體，釋放出化學(xué)物質(zhì)，產(chǎn)生細(xì)胞因子來召集其他類型的免疫細(xì)胞相互交流，協(xié)同戰(zhàn)斗。

前兩道屏障的特點(diǎn)是不針對(duì)某一種特定的病原體，而是對(duì)多種病原體都有防御作用，因此叫作先天性免疫。先天性免疫足以應(yīng)對(duì)大部分的病原體侵?jǐn)_情況。而人體中還存在第三道防線——獲得性免疫系統(tǒng)。

獲得性免疫系統(tǒng)最大的特點(diǎn)就是，所獲得的抵抗力僅僅針對(duì)某種特定的入侵病原體。比如前文提及的天花疫苗，接種后僅能保護(hù)免受特定病毒的侵害，并不能使我們對(duì)所有病毒產(chǎn)生抵抗力。

細(xì)數(shù)免疫細(xì)胞里的“大兵”

人類的免疫系統(tǒng)由免疫器官、免疫活性物質(zhì)以及免疫細(xì)胞組成。

免疫細(xì)胞（圖中“中性粒細(xì)胞”）在巨噬細(xì)胞釋放的細(xì)胞因子的作用下，離開血管進(jìn)入被感染部位（2、3、4、5依次展示了中性粒細(xì)胞脫離血管的過程） （繪圖/李子夜）

免疫器官可分為中樞免疫器官以及外周免疫器官，這兩種器官是免疫細(xì)胞大軍產(chǎn)生、分化以及進(jìn)行戰(zhàn)斗，發(fā)揮免疫功能的場(chǎng)所。免疫活性物質(zhì)指的是發(fā)揮免疫作用的淋巴因子、溶菌酶抗體等。

免疫細(xì)胞泛指所有參與免疫過程或與免疫過程相關(guān)的細(xì)胞。主要分為三類：參與固有免疫的單核/巨噬細(xì)胞、參與適應(yīng)性免疫的T、B淋巴細(xì)胞以及樹突狀細(xì)胞、粒細(xì)胞等其他細(xì)胞。

人體中主要免疫細(xì)胞形態(tài)

主動(dòng)又胃口好的“哨兵”巨噬細(xì)胞是存在于組織中的防御細(xì)胞，也是先天免疫系統(tǒng)中的主力兵種。它們幾乎吞噬機(jī)體內(nèi)的所有廢物以及入侵的細(xì)菌?？茖W(xué)家也利用巨噬細(xì)胞這種什么都吃的特性，讓它們吞掉一些鐵屑，這樣在進(jìn)行研究時(shí)就可以用磁鐵將它們分離出來。

同時(shí)，它們也是一種聰明靈活的細(xì)胞，并不主動(dòng)等細(xì)菌送上門來，而是會(huì)主動(dòng)抓取細(xì)菌。病原體進(jìn)入體內(nèi)后釋放的化學(xué)信號(hào)會(huì)吸引巨噬細(xì)胞前來吞噬它們。

另一類重要的免疫細(xì)胞是B細(xì)胞，人體血液中的抗體就是它們生產(chǎn)的武器。雖然抗體能夠標(biāo)記病毒，阻止病毒感染細(xì)胞，但病毒一旦入侵細(xì)胞內(nèi)部，會(huì)在細(xì)胞內(nèi)大量復(fù)制迅速傳播，抗體也就無計(jì)可施了。

在電鏡下人體血液中的B細(xì)胞形態(tài)

為了解決這種問題，我們體內(nèi)還存在著一支“特種部隊(duì)”——?dú)訲細(xì)胞。殺傷性T細(xì)胞是摧毀被病毒感染的細(xì)胞的強(qiáng)力武器，它通過和靶細(xì)胞接觸，使靶細(xì)胞啟動(dòng)自殺程序，從而使病毒不再擴(kuò)散。

免疫系統(tǒng)發(fā)生故障，身體會(huì)怎樣

毫無疑問，免疫系統(tǒng)是一群兢兢業(yè)業(yè)的防御者，發(fā)揮著使我們免于受疾病感染的功能，但免疫系統(tǒng)也會(huì)偶爾出現(xiàn)故障，甚至?xí)碇旅暮蠊?/p>

炎癥其實(shí)就是通俗意義上所講的“發(fā)炎”。炎癥是機(jī)體受到外界刺激后所發(fā)生的一種以防御為主的病理過程。前文中提到，在巨噬細(xì)胞行使吞噬功能后，病原體會(huì)被巨噬細(xì)胞溶酶體中的破壞性物質(zhì)消化掉。但如果發(fā)生嚴(yán)重的病毒侵犯，巨噬細(xì)胞的吞噬能力達(dá)到上限后就會(huì)破裂壞死，其內(nèi)部的溶酶體內(nèi)容物會(huì)釋放到組織當(dāng)中引發(fā)炎癥反應(yīng)。與此同時(shí)，支撐不下去的巨噬細(xì)胞會(huì)釋放出很多的信息分子呼叫援軍，這些免疫細(xì)胞的募集會(huì)造成更為嚴(yán)重的炎癥以及組織損傷。

以流感病毒為例，病毒經(jīng)由呼吸道進(jìn)入體內(nèi)，首先侵染了呼吸道的上皮細(xì)胞。初次接觸后，病毒會(huì)大量在宿主細(xì)胞中增殖，直到被感染的細(xì)胞破裂釋放出子代病毒，繼續(xù)感染其他細(xì)胞。被感染的細(xì)胞凋亡或壞死時(shí)，就會(huì)引發(fā)炎癥反應(yīng)。生物體對(duì)有害刺激的初始反應(yīng)為急性炎癥，其具體表現(xiàn)為血流量增加，使血漿和白細(xì)胞迅速到達(dá)發(fā)生感染以及損傷的部位，局部溫度會(huì)升高，并伴有疼痛的產(chǎn)生。這個(gè)過程還會(huì)激活促炎性的細(xì)胞因子以及趨化因子，并伴隨免疫細(xì)胞浸潤(rùn)和組織損傷。一旦感染過于嚴(yán)重，機(jī)體調(diào)控失效，嚴(yán)重炎癥反應(yīng)的持續(xù)進(jìn)行會(huì)產(chǎn)生大量的炎癥因子釋放到人體的內(nèi)環(huán)境中，這時(shí)炎癥風(fēng)暴就發(fā)生了。

炎癥因子風(fēng)暴——當(dāng)免疫系統(tǒng)“殺紅了眼”

免疫細(xì)胞沒有眼睛，只能依據(jù)化學(xué)濃度梯度，也就是炎癥因子的濃度來尋找戰(zhàn)場(chǎng)位置。當(dāng)炎癥因子風(fēng)暴發(fā)生時(shí)，過度免疫產(chǎn)生的過量細(xì)胞因子進(jìn)入人體循環(huán)，使得免疫細(xì)胞被大量激活，造成免疫系統(tǒng)“殺紅了眼”，開始無差別的攻擊人體的臟器組織。

巨噬細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子會(huì)使血管產(chǎn)生“漏洞”，導(dǎo)致血液從血管漏出，進(jìn)入周圍組織。血液中的炎性物質(zhì)也會(huì)隨之浸潤(rùn)其他組織。在極端情況下，全身性的滲漏會(huì)導(dǎo)致血量下降，繼而引起血壓降低，引發(fā)休克。心臟也會(huì)在血壓下降時(shí)更奮力地工作，而長(zhǎng)時(shí)間維持高心率，會(huì)造成心臟損傷，引發(fā)“爆發(fā)性心肌炎”。這種疾病初期表現(xiàn)很像感冒，比如發(fā)熱、乏力、流涕等，摻和在肺炎癥狀中不易察覺。但其病情進(jìn)展迅速，可造成心肌功能突然暫停，很容易引發(fā)心臟驟停和心力衰竭。

巨噬細(xì)胞會(huì)主動(dòng)靠近細(xì)菌并進(jìn)行吞噬

而當(dāng)人體的免疫功能失調(diào)時(shí)，會(huì)引發(fā)某些疾病，例如日常生活中的過敏反應(yīng)，就是一種由免疫調(diào)節(jié)缺陷所引發(fā)的疾病。再比如紅斑狼瘡、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等自身免疫病，也是免疫系統(tǒng)發(fā)生故障，敵我不分所造成的嚴(yán)重后果。

血管損傷后，細(xì)胞及炎性物質(zhì)滲出（繪圖/李子夜）

免疫系統(tǒng)失調(diào)時(shí)引發(fā)的紅斑狼瘡

人類的身體復(fù)雜且精密，但它也并不是完美的。免疫系統(tǒng)也不是我們所想象的堅(jiān)不可摧、所向披靡。想要提高免疫力，就要保持良好的睡眠，注重合理膳食，最后還要保持運(yùn)動(dòng)習(xí)慣。只有這樣，健康才能與你相伴！

延伸閱讀

科研成果推動(dòng)醫(yī)學(xué)進(jìn)步

最新研究進(jìn)展表明，皮質(zhì)類固醇藥物、細(xì)胞消融、T細(xì)胞導(dǎo)向免疫調(diào)節(jié)、干擾素阻斷、阻斷IL-1家族成員細(xì)胞因子、IL-6受體阻斷抗體、腫瘤壞死因子阻斷等治療方式均有不同程度的治療潛力。隨著生物制劑和其他抑制特定途徑治療方法的不斷擴(kuò)大，研究者們正針對(duì)各種炎癥因子風(fēng)暴綜合征的靶向治療進(jìn)行藥物篩選，其中一部分已經(jīng)進(jìn)行了臨床試驗(yàn)。