免疫系統(tǒng)是怎樣牢記敵人的

【編者按】

《戰(zhàn)斗細(xì)胞：人體免疫系統(tǒng)奇妙之旅》一書以故事性的講解和風(fēng)格鮮明的插圖，描述了人體的免疫機(jī)制、免疫系統(tǒng)的各組成部分、各類細(xì)胞及重要蛋白（抗體、MHC、細(xì)胞因子等），與人有關(guān)的各種微生物（包括益生菌和各種病原體），以及多方的相互作用，介紹了自愈、發(fā)炎、流行病、抗菌、抗病毒、寄生蟲、過敏、疫苗、癌癥、自身免疫性疾病等種種健康議題。本文選自該書。

想想甲型流感。它侵入肺臟這一重要器官，造成千百萬細(xì)胞的死亡，害你臥床兩周。即使在現(xiàn)代社會(huì)，我們對(duì)抗此類感染的代價(jià)依然慘重，事實(shí)上，每年都有多達(dá)50萬人死于流感。而我們只能想象，對(duì)于沒有現(xiàn)代文明的庇護(hù)，安全住所和食物都成問題的祖先來說，這樣的感染會(huì)有多危險(xiǎn)。身體可實(shí)在不想再病這么一次——生病讓人脆弱，極端情況下甚至?xí)?/p>

記住舊對(duì)手，并保持記憶的鮮活，是免疫系統(tǒng)最重要的能力之一。只有靠記憶才能獲得免疫力?！懊庖摺币辉~的大致意思，就是說你被“免”除了某種“疫”病，不會(huì)被同一種病擊垮兩次（當(dāng)然也有例外，任何情況都有例外...... ）。

不過，說人得過某種病并活了下來后，就對(duì)這種病有了免疫，這不是新的概念。2500年前，人類歷史上第一位現(xiàn)代歷史學(xué)家修昔底德記載雅典和斯巴達(dá)之間的伯羅奔尼撒戰(zhàn)爭時(shí)，就觀察到在鼠疫流行期間大病不死的人，后來就對(duì)鼠疫免疫了。

沒有“免疫記憶”，人就永遠(yuǎn)不能對(duì)任何疾病免疫，想想看，這可是大噩夢(mèng)。每擊退一次嚴(yán)重感染，身體都會(huì)變虛弱。生成種種免疫細(xì)胞，以及修復(fù)這些細(xì)胞造成的損傷，都要大量耗能，況且還有病原體本身造成的破壞需要清理。假如人感染了埃博拉、天花、黑死病、COVID-19或者就是流感等病毒，并幸存了下來，可幾星期后又再次感染了......就算是健康的成年人，又能一連承受幾次這樣的打擊？沒有免疫力，以城市和大規(guī)模人口聚集為特征的現(xiàn)代文明就不可能存在——那樣一來，被最危險(xiǎn)的病原體一再感染的風(fēng)險(xiǎn)就太高了。

因此，人體有著免疫記憶，而且這種記憶有其生命，或者說是由許多有生命的細(xì)胞，即“記憶細(xì)胞”組成的。人體有近1000億記憶細(xì)胞，它們分布于全身，專注于記錄你的患病經(jīng)歷，此外什么都不做。免疫就意味著身體的一些細(xì)胞會(huì)記住你付出的艱辛，并且會(huì)讓你變得更強(qiáng)大，這是不是還有那么點(diǎn)兒詩意？

記憶細(xì)胞也是有些病對(duì)小孩來說致命、對(duì)成人卻不構(gòu)成威脅的主要原因之一：他們小小的身體里還沒有足夠的記憶細(xì)胞，因此輕微的感染也能擴(kuò)散，進(jìn)而危及生命。而成人的適應(yīng)性免疫系統(tǒng)記得成千上萬次的侵襲，大可依靠這些鮮活的記憶。同樣，隨著我們老去，越來越多的記憶細(xì)胞也無法像它們年輕時(shí)工作得那么出色了，或者說它們都退役了，這也讓我們?cè)诶夏觌A段更容易生病。

我們簡單復(fù)習(xí)一下：B細(xì)胞需要雙重激活信號(hào)才能完全活化。第一個(gè)信號(hào)來自流過淋巴結(jié)的抗原，它可以部分激活B細(xì)胞。如果這時(shí)被激活的輔助性T細(xì)胞也加進(jìn)來，提供第二個(gè)信號(hào)來確認(rèn)感染很嚴(yán)重，B細(xì)胞就能真正活化，并變成漿細(xì)胞，快速大量自我復(fù)制，并開始生產(chǎn)抗體。這些都還記得吧，我們?cè)俣嗉右粚蛹?xì)節(jié)！

B細(xì)胞被T細(xì)胞激活后，有一部分B細(xì)胞就會(huì)變成各種類型的記憶細(xì)胞，成為會(huì)在以后的歲月甚至余生中守護(hù)你的鮮活記憶。

第一類叫“長壽命漿細(xì)胞”，它們會(huì)跑進(jìn)骨髓，而且就像它們這漂亮的名字一樣，能活很久。它們不像其他漿細(xì)胞吐出盡可能多的抗體，而是舒舒服服地給自己找了個(gè)家，住上幾個(gè)月甚至幾年。生活在骨髓中的長壽命漿細(xì)胞可以持續(xù)生成一定量的抗體。所以它們的全部職責(zé)就是保證體液中時(shí)刻都有特定的抗體，能對(duì)抗一度戰(zhàn)勝過的敵人。

敵人要是再次出現(xiàn)，會(huì)馬上遭到這些抗體的攻擊，也就不太有機(jī)會(huì)再造成真正的威脅。這種方法特別有效，事實(shí)上，你的每一滴血液中都有13000000000000抗體。13萬億啊。這份蛋白質(zhì)記憶中，包含著你一生中戰(zhàn)勝的所有疾病。

這還不是全部，還有“記憶B細(xì)胞”。它們，什么都不干。這些記憶B細(xì)胞被激活后，也待在淋巴結(jié)中，只是休息。在漫長的歲月中，它們就這樣待著不動(dòng)，靜靜地掃描淋巴液，尋找記憶中的抗原。一旦發(fā)現(xiàn)抗原，它們就會(huì)突然蘇醒，無比嚴(yán)肅地投入工作。它們會(huì)快速大量增殖出成千上萬份克隆，并無須輔助性T細(xì)胞激活而化身為漿細(xì)胞，并立即開始共同生成百萬千萬的抗體。

這就是為什么人能對(duì)遭遇過的那么多疾病和病原體免疫——記憶B細(xì)胞可以直接活化，無須經(jīng)過我們前面講過的復(fù)雜共舞和雙重確認(rèn)。它們是能一下子激活適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的捷徑。

記憶B細(xì)胞之所以一開始就這么厲害，是因?yàn)槲覀冊(cè)谇懊妗癟細(xì)胞和B細(xì)胞的共舞”一章中講的受體微調(diào)，在它們身上已經(jīng)完成了。它們已經(jīng)經(jīng)歷了這個(gè)過程，已經(jīng)非常擅長針對(duì)病原體生成完美的抗體。所以敵人要是再次來襲，會(huì)遭受殺傷力最強(qiáng)的抗體的攻擊。

與之相似，活化后的T細(xì)胞也會(huì)生成記憶細(xì)胞，不過有幾個(gè)主要區(qū)別。首先，感染結(jié)束后，大約90%參與作戰(zhàn)的T細(xì)胞都會(huì)凋亡。剩下的10%會(huì)變成“組織駐留記憶T細(xì)胞”，成為靜默的衛(wèi)士。這些記憶T細(xì)胞是沉睡的特工，躺在那里什么都不做，只是靜靜地等著；一旦發(fā)現(xiàn)敵人，它們就會(huì)醒來發(fā)起攻擊，并立即激活周圍的免疫細(xì)胞。

但這樣還不夠，這只能保護(hù)感染部位而非全身，所以我們還另有“效應(yīng)記憶T細(xì)胞”。它們常年在淋巴系統(tǒng)和血液中巡邏，不是為了惹是生非，而只是尋找曾經(jīng)激活過先輩細(xì)胞們的抗原。最后還有“中心記憶T細(xì)胞”，它們駐扎在淋巴結(jié)中，只儲(chǔ)存戰(zhàn)斗記憶，此外什么都不做；一旦活化，它們可以快速生成大量能立刻發(fā)動(dòng)攻擊的效應(yīng)T細(xì)胞。

這些聽著都還挺簡單的（相對(duì)來說）。不過記憶細(xì)胞的威力確實(shí)遠(yuǎn)超想象。它們殺傷力極強(qiáng)，你要是再次感染相同的病原體，往往都注意不到，哪怕那是很嚴(yán)重、很危險(xiǎn)的感染。身體有了相應(yīng)的記憶細(xì)胞，你可能幾十年甚至整個(gè)余生都對(duì)某種病基本免疫。

為什么記憶細(xì)胞威力如此巨大？首先，它們數(shù)量眾多。前面我們講過，身體為每種可能的敵人都只準(zhǔn)備了少量的B細(xì)胞和T細(xì)胞。再回想一下我們那個(gè)為數(shù)百萬潛在客人辦晚宴的例子。免疫系統(tǒng)這位廚師，努力準(zhǔn)備好了數(shù)不清的菜品，每種可能的組合都有。每道菜都代表著獨(dú)一無二的T細(xì)胞或B細(xì)胞，它們各自都帶有獨(dú)一無二的受體，針對(duì)的是特定的抗原。因此初次遭遇某種感染時(shí)，體內(nèi)可能只有十幾個(gè)能識(shí)別相應(yīng)抗原的免疫細(xì)胞。

這很合理，因?yàn)樵趲资习賰|的B細(xì)胞和T細(xì)胞中，絕大部分一輩子都用不上。免疫系統(tǒng)是想為所有的不測(cè)都做好準(zhǔn)備，不管可能性有多小。一旦出現(xiàn)了帶有特定抗原的病原體，免疫系統(tǒng)就會(huì)知道這種抗原的存在，也就有理由著力生成大量能攻擊此種病原體的特定細(xì)胞。

在晚宴的例子中，這就相當(dāng)于廚師確定了客人喜歡哪些原料和菜品。將來，免疫系統(tǒng)廚師就可以儲(chǔ)備這些菜品，等客人再來的時(shí)候就能很快給他們上菜。

單純因?yàn)橛洃浖?xì)胞數(shù)量眾多，同樣的病原體再次襲擊時(shí)，某個(gè)記憶細(xì)胞早早活化、快速捕獲敵人的概率就相當(dāng)高。這些特性一起，使你對(duì)曾經(jīng)得過的絕大多數(shù)病有了免疫力，大大提高了存活機(jī)會(huì)。但是，有些病能破壞免疫記憶，殺死記憶細(xì)胞。令人心痛的是，其中有一種病如今又卷土重來，它就是麻疹。

有些疾病頗受爭議，其命運(yùn)也和反疫苗運(yùn)動(dòng)緊密相關(guān)，麻疹就是其中之一。本來麻疹即將成為繼天花之后第二個(gè)被根除（eradicated）的傳染病，可是近幾年，越來越多的人決定讓孩子不要接種針對(duì)麻疹病毒的疫苗，讓它有了回潮的苗頭。

諷刺的是，反疫苗運(yùn)動(dòng)主要發(fā)生在發(fā)達(dá)國家，這里的人已經(jīng)忘記了麻疹依然是多么可怕的疾病。2019年，全球有超過20萬人死于麻疹，其中多數(shù)是兒童，自2016年以來增加了50%。死亡率的上升令人痛心，這本來是可以避免的，不過，在發(fā)達(dá)國家總歸有較好的醫(yī)療條件，在這里得了麻疹，還是大有康復(fù)的希望。

未引起足夠重視的不但有麻疹本身，還有它的一大后續(xù)危害：從麻疹感染中恢復(fù)的孩子，患上其他疾病的概率更高，因?yàn)槁檎畈《緯?huì)殺死記憶細(xì)胞。覺得有點(diǎn)嚇人？這就對(duì)了：麻疹病毒可是會(huì)大大削弱“獲得性免疫”的?，F(xiàn)在我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了免疫系統(tǒng)的所有組成部分，可以來了解一下這一削弱機(jī)制了。

麻疹病毒的傳染性非常強(qiáng)——比新冠病毒還強(qiáng)得多。和其他許多病毒一樣，麻疹病毒會(huì)借著咳嗽和打噴嚏形成的飛沫飄散到空氣中，并在空氣中停留多達(dá)兩個(gè)小時(shí)。麻疹患者有很強(qiáng)的傳染性，90%易感者只要接近患者，就會(huì)被感染。和麻疹患者同處一節(jié)地鐵車廂或一間教室，又沒有打過疫苗的人，都極有可能被感染。麻疹病毒最喜歡攻擊T細(xì)胞和B細(xì)胞，特別是易感的長壽命漿細(xì)胞、記憶B細(xì)胞和記憶T細(xì)胞。麻疹破壞的是免疫系統(tǒng)真實(shí)鮮活的記憶，最嚴(yán)重時(shí)會(huì)感染百萬、千萬甚至數(shù)十億免疫細(xì)胞。

幸好，免疫系統(tǒng)往往能控制住局面，消滅麻疹病毒。只是感染了麻疹病毒的記憶細(xì)胞都死掉了，無法復(fù)生。感染前，體內(nèi)有各種各樣的特定抗體，此時(shí)，許多抗體都不會(huì)再生成了。另外大量游走的效應(yīng)記憶T細(xì)胞也死亡了。就好像免疫系統(tǒng)突然得了嚴(yán)重的失憶癥。

結(jié)果就是，感染麻疹之后，免疫系統(tǒng)就失去了讓你對(duì)曾經(jīng)得過的疾病免疫的能力。雪上加霜的是，麻疹感染還會(huì)清除掉人體因接種其他疫苗而獲得的保護(hù)，因?yàn)榇蠖鄶?shù)疫苗都會(huì)產(chǎn)生記憶細(xì)胞。所以，就麻疹而言，殺不死你的讓你變得更脆弱，而非更強(qiáng)大了。麻疹會(huì)給健康造成不可逆的長期損害，威脅兒童的健康乃至生命。

如果我們放棄對(duì)麻疹斗爭的主動(dòng)權(quán)，因可預(yù)防疾病而死的人數(shù)、特別是兒童死亡人數(shù)將逐年上升。不過，現(xiàn)在倒是一個(gè)好時(shí)機(jī)來談?wù)勅祟悮v史上的一大創(chuàng)想了：怎樣讓人不得病就能獲得免疫力。

《戰(zhàn)斗細(xì)胞：人體免疫系統(tǒng)奇妙之旅》，[德]菲利普·德特瑪著，李超群譯，理想國｜海南出版社2022年10月。