人體中的免疫保衛戰

王昕葦

免疫的前世今生

早在明朝隆慶年間，中國人采用“鼻苗法”預防天花——醫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中。但這種粗糙的“疫苗”成功率并不高，且在一些個體中會造成嚴重的免疫反應，因此后來被安全的牛痘疫苗替代。這種粗糙的嘗試開創了人們對于免疫的認識，也對預防接種進行了初步實踐。

免疫系統像一支軍隊，兢兢業業保護人體不受細菌侵害

19世紀，英國醫生愛德華·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抗天花的免疫力，免疫學家最終確定這種免疫力是由循環于血液中的特定蛋白——抗體產生的。誘導抗體產生的物質，比如天花病毒，則被稱為抗原。

時間跨入近代，免疫學的研究已經超越了當年單純對抗病毒、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，現代免疫一詞的定義為生物機體識別和排除抗原性異物的保護性反應。免疫性指的是抗感染能力。

19世紀，英國醫生愛德華，詹納從牛痘中制備活疫苗用于防治天花

正常的免疫系統是如何保衛人體的

身體中的免疫系統是如何發揮功能呢？舉個例子，假如你赤腳走在沙灘上，這時一片不起眼的玻璃碎片扎進腳趾，而玻璃碎片上剛好有很多細菌，過段時間你就會發現，腳上被小碎片扎進去的地方開始紅腫。

當碎片扎進腳趾時，細菌已經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，細菌進入到人體的組織液當中，而體液中的殺菌物質和吞噬細胞是保衛人體的第二道屏障。組織液中死亡的細菌會釋放出化學信號，被體內的“哨兵”——巨噬細胞感知。它會順著化學信號的濃度梯度靠近并吞噬細菌等病原體，釋放出化學物質，產生細胞因子來召集其他類型的免疫細胞相互交流，協同戰斗。

前兩道屏障的特點是不針對某一種特定的病原體，而是對多種病原體都有防御作用，因此叫作先天性免疫。先天性免疫足以應對大部分的病原體侵擾情況。而人體中還存在第三道防線——獲得性免疫系統。

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

細數免疫細胞里的“大兵”

人類的免疫系統由免疫器官、免疫活性物質以及免疫細胞組成。

免疫細胞（圖中“中性粒細胞”）在巨噬細胞釋放的細胞因子的作用下，離開血管進入被感染部位（2、3、4、5依次展示了中性粒細胞脫離血管的過程） （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胞大軍產生、分化以及進行戰斗，發揮免疫功能的場所。免疫活性物質指的是發揮免疫作用的淋巴因子、溶菌酶抗體等。

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

人體中主要免疫細胞形態

主動又胃口好的“哨兵”巨噬細胞是存在于組織中的防御細胞，也是先天免疫系統中的主力兵種。它們幾乎吞噬機體內的所有廢物以及入侵的細菌。科學家也利用巨噬細胞這種什么都吃的特性，讓它們吞掉一些鐵屑，這樣在進行研究時就可以用磁鐵將它們分離出來。

同時，它們也是一種聰明靈活的細胞，并不主動等細菌送上門來，而是會主動抓取細菌。病原體進入體內后釋放的化學信號會吸引巨噬細胞前來吞噬它們。

另一類重要的免疫細胞是B細胞，人體血液中的抗體就是它們生產的武器。雖然抗體能夠標記病毒，阻止病毒感染細胞，但病毒一旦入侵細胞內部，會在細胞內大量復制迅速傳播，抗體也就無計可施了。

在電鏡下人體血液中的B細胞形態

為了解決這種問題，我們體內還存在著一支“特種部隊”——殺傷性T細胞。殺傷性T細胞是摧毀被病毒感染的細胞的強力武器，它通過和靶細胞接觸，使靶細胞啟動自殺程序，從而使病毒不再擴散。

免疫系統發生故障，身體會怎樣

毫無疑問，免疫系統是一群兢兢業業的防御者，發揮著使我們免于受疾病感染的功能，但免疫系統也會偶爾出現故障，甚至會帶來致命的后果。

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

以流感病毒為例，病毒經由呼吸道進入體內，首先侵染了呼吸道的上皮細胞。初次接觸后，病毒會大量在宿主細胞中增殖，直到被感染的細胞破裂釋放出子代病毒，繼續感染其他細胞。被感染的細胞凋亡或壞死時，就會引發炎癥反應。生物體對有害刺激的初始反應為急性炎癥，其具體表現為血流量增加，使血漿和白細胞迅速到達發生感染以及損傷的部位，局部溫度會升高，并伴有疼痛的產生。這個過程還會激活促炎性的細胞因子以及趨化因子，并伴隨免疫細胞浸潤和組織損傷。一旦感染過于嚴重，機體調控失效，嚴重炎癥反應的持續進行會產生大量的炎癥因子釋放到人體的內環境中，這時炎癥風暴就發生了。

炎癥因子風暴——當免疫系統“殺紅了眼”

免疫細胞沒有眼睛，只能依據化學濃度梯度，也就是炎癥因子的濃度來尋找戰場位置。當炎癥因子風暴發生時，過度免疫產生的過量細胞因子進入人體循環，使得免疫細胞被大量激活，造成免疫系統“殺紅了眼”，開始無差別的攻擊人體的臟器組織。

巨噬細胞分泌的細胞因子會使血管產生“漏洞”，導致血液從血管漏出，進入周圍組織。血液中的炎性物質也會隨之浸潤其他組織。在極端情況下，全身性的滲漏會導致血量下降，繼而引起血壓降低，引發休克。心臟也會在血壓下降時更奮力地工作，而長時間維持高心率，會造成心臟損傷，引發“爆發性心肌炎”。這種疾病初期表現很像感冒，比如發熱、乏力、流涕等，摻和在肺炎癥狀中不易察覺。但其病情進展迅速，可造成心肌功能突然暫停，很容易引發心臟驟停和心力衰竭。

巨噬細胞會主動靠近細菌并進行吞噬

而當人體的免疫功能失調時，會引發某些疾病，例如日常生活中的過敏反應，就是一種由免疫調節缺陷所引發的疾病。再比如紅斑狼瘡、類風濕性關節炎等自身免疫病，也是免疫系統發生故障，敵我不分所造成的嚴重后果。

血管損傷后，細胞及炎性物質滲出（繪圖/李子夜）

免疫系統失調時引發的紅斑狼瘡

人類的身體復雜且精密，但它也并不是完美的。免疫系統也不是我們所想象的堅不可摧、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，最后還要保持運動習慣。只有這樣，健康才能與你相伴！

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科研成果推動醫學進步

最新研究進展表明，皮質類固醇藥物、細胞消融、T細胞導向免疫調節、干擾素阻斷、阻斷IL-1家族成員細胞因子、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大，研究者們正針對各種炎癥因子風暴綜合征的靶向治療進行藥物篩選，其中一部分已經進行了臨床試驗。