機體應對病毒感染的內在之力

病毒感染是人類健康的長期挑戰。流感病毒每年導致全球數百萬人感染和數十萬人死亡，而近年來的新型冠狀病毒更是引發了全球大流行，造成了沉重的疾病負擔和社會經濟損失。

病毒是微小的病原體，通過感染入侵宿主細胞并進行復制繁殖，可引發一系列急性和慢性疾病。急性病毒感染常伴隨發熱、咳嗽、乏力等癥狀，嚴重者可引發肺炎、敗血癥和腦膜炎等并發癥。除急性感染外，某些病毒如乙型肝炎病毒（HBV）和人類免疫缺陷病毒（HIV）能夠于體內形成持續感染，導致慢性疾病。這些慢性病毒感染可引起肝病、艾滋病等，嚴重影響患者的生活質量和壽命。

面對病毒感染帶來的種種威脅，機體的免疫系統發揮著至關重要的防御保護作用。免疫系統通過識別和消滅入侵的病毒來防止其在體內擴散和繁殖。盡管現代醫學在直接抗病毒藥物研發方面取得了顯著進展，但保持強健的免疫力和合理調動免疫力始終是抵御病毒感染和維系健康的關鍵。

免疫力指什么？

“免疫力”一般指機體抵抗外來病原體、清除體內衰老和變異細胞以及修復組織損傷的能力。在面對病毒感染時，免疫力發揮著至關重要的作用（圖1）。除了應對病毒感染，免疫力還具有其他重要功能。例如，免疫系統能夠清除體內的衰老和變異細胞，從而預防腫瘤的發生——免疫系統通過監視和攻擊異常細胞，防止其發展為癌癥。免疫力的穩定與平衡對于維持機體健康至關重要：當免疫力過弱時，容易受到感染和腫瘤的侵襲；而當免疫力過強時，則可能導致自身免疫性疾病。

免疫力的產生、保持和激發主要基于復雜精密的免疫系統，它主要由免疫器官（如淋巴結、脾臟、胸腺等）、免疫細胞（如T細胞、B細胞、巨噬細胞等）和免疫分子（如細胞因子、抗體等）等組成。

根據免疫反應的時間機制和特異程度，免疫應答被分為“先天性免疫”和“獲得性免疫”兩大類。先天性免疫也被稱作“天然免疫”，是機體與生俱來的防御機制，包括皮膚和黏膜等物理屏障，以及吞噬細胞和自然殺傷細胞等免疫細胞在病毒入侵的早期階段做出快速反應。然而，先天性免疫識別能力有限，只能針對一些常見的病原體模式。獲得性免疫也被稱作“適應性免疫”，是機體在接觸病原體后逐步建立起來的特異性防御機制，并且通過免疫記憶，獲得性免疫可以在再次接觸同一種病原體時迅速而有效地做出反應。

面對病毒感染，免疫力如何發揮防御和清除作用

物理防御和早期識別 面對病毒感染，免疫系統依賴多層次的防線和機制來保護自身。其中，皮膚和黏膜等物理屏障構成了機體防御病毒入侵的首道防線。皮膚具有堅韌的角質層，可有效阻擋病毒等各類病原體的入侵。黏膜則覆蓋在呼吸道、消化道和生殖道等開放的體腔內，它們分泌的黏液可以捕捉和阻滯入侵的病原體。呼吸道的黏膜上皮細胞具有纖毛，通過纖毛的擺動能促進病原體向外排出，從而阻止它們進入下呼吸道引發嚴重感染。此外，皮膚和黏膜還含有多種具有抗病毒和抗菌功能的物質，如皮脂腺產生的脂肪酸、防御素，胃酸、唾液和淚液中的溶菌酶等，構成了化學屏障。

一旦理化屏障被突破，機體細胞遇見了“入侵者”，免疫識別系統會迅速啟動。模式識別受體（PRRs）是機體早期識別病毒等病原體的關鍵識別元件，這些感受器可以快速識別病原體特征性的相關分子模式（PAMPs），如病毒的雙鏈RNA或特定的糖分子結構等。這些分子模式在正常機體中一般不存在或僅在病理情況下出現，因此一旦機體識別并偵測到這些分子及信號，就意味著存在潛在的危險。

先天性免疫——快而粗的響應  PRRs的激活會促使各類先天性免疫細胞迅速做出反應，釋放細胞因子和趨化因子。巨噬細胞和中性粒細胞等吞噬細胞能吞噬并破壞入侵的抗原，同時釋放細胞因子來引導和激活其他免疫細胞的響應。中性粒細胞、嗜酸性粒細胞等多形核白細胞及單核細胞、肥大細胞等單個核細胞能夠釋放炎性介質，進一步強化炎癥反應。自然殺傷細胞（NK細胞）則可破壞被感染的細胞以及腫瘤細胞，同時分泌γ-干擾素等細胞因子，增強機體的整體抗病毒應答。此外，被稱為“補體”的系統也是先天性免疫的重要組成部分。當病原體、抗原抗體復合物、凋亡細胞和其他危險信號被補體系統識別捕獲后，補體系統的各成分可被依次激活，發生酶促連鎖反應，產生一系列生物學效應，包括中和病原體、裂解病原體、殺傷病原體感染的細胞、促進病毒被吞噬清除和調節免疫等。

總的來說，在病毒感染的早期階段，機體主要依靠先天性免疫進行應對。這類反應對機體來說具有廣泛的細胞基礎，成本也相對低廉，雖然特異性較差，但能夠迅速消滅或控制病原體的擴散，并為后續的獲得性免疫反應爭取時間。

獲得性免疫——高精尖反擊 多數情況下，先天性免疫系統足以有效而快速地應對各類病原體感染。但在某些病原體感染尤其是病毒感染的情況下，獲得性免疫系統會被激活，通過抗原遞呈細胞和特異性免疫細胞進行精準的反擊（圖2）。這種精準性，有賴于一系列高精尖的“設施”和“特種武器”。大家熟悉的移植配型，其本質涉及每個人與生俱來自帶的組織相容性復合體（MHC），其也是機體區分“自我”和“非我”以決定是該接納還是該排異清除的特異性分子基礎。此外，與天然固有的PRRs不同，通過基因的隨機組合和突變，我們機體基于非常少的基因，可變幻出巨量的T細胞受體（TCR）和B細胞受體（BCR），用于特異性精準識別各類抗原成分。

T細胞和B細胞是獲得性免疫的主要執行者，可識別和攻擊受感染的細胞和病原體成分。T細胞作為主力“特種”武器，由于其激活后殺傷威力巨大，通過簡易的PRRs識別無法將其輕易激活，而是需要由專門的細胞將危險信息經整理上報，這一過程被稱為“抗原遞呈”。專職的抗原遞呈細胞包括激活的樹突狀細胞、巨噬細胞等，它們可以吞噬病原，將其蛋白片段通過MHC-II類分子遞呈給輔助性T細胞。對于胞內存在病毒復制的細胞，細胞會通過MHC-I類分子在其表面發布告示，殺傷性T細胞一旦“看見”認定細胞內部存在感染，則會對其展開殺傷程序。B細胞在受到特定抗原的刺激及在T細胞輔助下，會分化為“漿細胞”，生成大量特異性抗體。抗體不僅可直接結合或中和游離于細胞外的病原體，還具有促進吞噬和調理其他免疫細胞等免疫調節作用。

需指出的是，在獲得性免疫應答啟動中，先天性免疫發揮著重要作用，其快速收集并整合前線感染的一手信息，并將這些信息呈遞給獲得性免疫系統。在該過程中，各類細胞因子發揮“警報”“宣傳”“動員”等作用。細胞因子是免疫細胞和非免疫細胞合成和分泌的多肽類因子的總稱，包括白細胞介素、干擾素、趨化因子、集落刺激因子和腫瘤壞死因子等。其中，抗病毒免疫反應中一大核心細胞因子是干擾素。根據所結合受體的不同，干擾素家族可被分為I、II和III型，其中：I型干擾素主要包括α-和β-干擾素，在早期控制病毒復制增殖和促進MHC-Ⅰ類分子表達等方面具有重要作用；II型干擾素（γ-干擾素）則在激活巨噬細胞和免疫調節上有重要作用。

總的來說，獲得性免疫應答需要更多時間準備，但可以精準反擊，以特異性清除細胞內以及細胞外的異源物體。

結局 在完成清除感染的任務后，免疫系統會“清理戰場”，大部分在抗病原戰爭期間應急產生的效應細胞，如T細胞和B細胞，會進入凋亡過程。精妙的是，少數具有特異性記憶的T細胞和B細胞將被保留下來，作為記憶細胞，這些細胞能在機體中存活數月、數年甚至幾十年，并在機體再次面對相同抗原時迅速啟動免疫反應，為機體提供高效特異和長期的免疫保護（圖3）。此外，免疫系統會調節炎癥反應、抑制過度免疫活性以及維持免疫耐受，盡力恢復平衡狀態，以防止自身免疫病和過度炎癥反應。這種精細的調控機制確保了免疫系統在有效清除病原體后，不會對自身組織造成過度損傷，從而維持機體的健康和穩定。

然而，當免疫系統激活但未能有效清除病毒時，可能會出現一些不良結局。例如，在流感和新冠病毒感染中，免疫系統可能會觸發過度的炎癥反應（如細胞因子風暴），導致嚴重的組織損傷和器官衰竭，甚至致死。某些病毒能夠通過快速變異或其他機制逃避免疫監視，不斷增殖、持續復制或潛伏感染。這不僅使得病毒難以清除，還可能導致長期的免疫耗竭及惡性疾病。在慢性乙型肝炎中，病毒無法被徹底清除，持續的免疫反應導致肝臟慢性炎癥和損傷，最終可能發展為肝硬化及肝癌。

如何評估、保持和調動自身免疫力

評估 我們可通過定期體檢或一些特定指標的檢查來了解基礎健康水平、判斷免疫力是否正常及感染狀況。血常規、血生化等檢查，可以提供有關免疫細胞數量和功能的信息（如白細胞計數、淋巴細胞亞群），以及反映肝臟功能和腎臟功能等。白細胞計數是評估免疫系統活躍性的指標，因為其在抵抗感染時扮演關鍵角色。病毒感染和細菌感染在白細胞計數等指標上存在明顯差異。細菌感染時，白細胞總數顯著升高，中性粒細胞比例增加。病毒感染時，通常淋巴細胞增加，而中性粒細胞一般正常或減少。此外，C反應蛋白（CRP）在細菌感染中顯著升高，而在病毒感染中通常輕度升高。通過綜合分析這些實驗室指標和臨床癥狀，醫生可用以區分判斷病毒感染和細菌感染，從而制定有效的治療方案。

除專業檢查外，在日常生活中觀察自身的細節也可在一定程度上評估免疫力。如果容易感冒、傷口愈合慢或經常感到疲勞，可能表明免疫系統存在問題。另外，疫苗接種史和感染史也是評估免疫力的重要參考。規范接種疫苗可預防多種傳染病，提高機體對特定病原體的抵抗力。而了解自身過去的感染史，特別是對某些疾病的易感性，也能幫助評估判斷特定方面的免疫力。

保持 在日常生活中，通過健康飲食、規律運動和充足睡眠，可有效強健免疫力。攝入富含維生素（如維生素C、維生素D）和礦物質（如鋅、鐵）的食物，有助于維持免疫系統的正常功能。適量的有氧運動和力量訓練不僅可以增強體質，提高心肺功能，有研究表明還可促進免疫細胞的生成和活動。睡眠是免疫功能恢復和維持的重要因素，缺乏睡眠會影響免疫系統的正常運作，使其難以有效抵抗病原體的侵襲。此外，通過接種疫苗，可以預防相應疾病的發生或減輕疾病的嚴重程度。老年人、嬰幼兒以及一些免疫功能受損者（如HIV感染者）的免疫力一般相對較弱，需更多的關注，尤其在某些病毒感染的流行期。

調動 為治療病毒感染，人類已研發了不少抗病毒藥物，如抗流感病毒的藥物，這些藥物可用來控制病毒復制感染，以減輕病癥及加速康復。然而，大部分病毒感染仍無特效藥物，主要依賴自身免疫來控制清除。近年來，免疫治療被廣泛認知，其原理是通過增強、調節或者恢復機體自身的免疫反應來達到治療疾病的目的。單克隆抗體、重組細胞因子、免疫檢查點抑制劑等可應用于治療包括感染性疾病、腫瘤和自身免疫病等多種疾病。以干擾素為例，其作為一種細胞因子，被廣泛用于治療慢性乙型肝炎和其他一些非病毒性疾病，如毛細胞白血病、腫瘤和多發性硬化癥等。干擾素治療可幫助乙肝患者抑制病毒復制，調節肝臟炎癥，降低肝硬化和肝癌風險，但仍存在應答率低和副反應等問題，有待進一步提升和優化。隨著生物技術的創新進步，各類基因治療（如CRISPR技術）和細胞治療（如CAR-T、TCR-T）手段在免疫治療領域也展現出巨大潛力。這些技術的應用旨在主動調節和調用我們自身的免疫力，以預防和治療某些難治性疾病。

免疫力是我們內在的一股強大的力量，能幫助機體保持健康和應對相關疾病風險及挑戰，包括在面對各類病毒感染時的挑戰。我們需悉心維護和保養好這些“基礎設施”，同時也可通過科學合理地調動各類免疫“武器”來更好提升其作用，而這也有待更多原創性探索和研究試驗。

本文作者馮憶秋是復旦大學上海醫學院病原生物學系博士研究生；陳捷亮是復旦大學上海醫學院教授，博士生導師，病原生物學系副主任