强化免疫系统不是好主意，幸好我们不大可能真的强化免疫系统

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非常好的人类免疫系统科普。《优雅的守卫者》也是讲免疫系统的，读后认为免疫系统不够优雅反而太复杂啰嗦了，本书读后感觉免疫系统确实是比较优雅的。书中附了不少精美、专业、易懂的插图。

书中重要信息与观点：

1：树突状细胞的目标不是吃掉敌人，而是收集死亡敌人的样本，呈递给免疫系统的情报中心；

2：炎症一旦变成慢性，就成了健康的头号敌人。最新研究表明，每年一半以上的死亡都和慢性炎症有关；

3：非常神奇，身体演化出了能区分细胞是自然死亡还是意外惨死的本领；

4：补体系统有三大功能：打击敌人、激活免疫系统、往细菌身上扎洞直至其死亡；

5：免疫系统的高速路和大都市网络，即“淋巴系统”；

6：新生儿体内预装着几亿不同的免疫细胞——其中一些负责应对此生可能遇到的每种威胁；

7：你体内至少有一个专门的细胞，用来对付黑死病、各种流感、冠状病毒甚至100年后火星上可能出现的首个致病菌；

8：于是免疫系统这样办：先尽快生产出凑合的抗体，但也用一套精妙的系统来微调、改进这些抗体，让它们变成近乎完美的抗敌武器；

9：这里就埋藏着免疫学中的一大未解之谜，将来解开谜题的人定能获得诺贝尔奖：【肠道中的】树突状细胞怎么知道它采样的细菌是危险的病原体，还是无害的共生细菌？

10：人体有近1000亿记忆细胞，它们分布于全身，专注于记录你的患病经历，此外什么都不做；

11：强化免疫系统不是好主意，都是那些骗你买没用东西的人想出来的！幸好我们不大可能真的强化免疫系统；

12：假如你想“强化”免疫系统，让免疫系统保持良好状态，就从好好照顾自己开始吧：选择健康的生活方式，由千百亿细胞共同编织的复杂免疫系统就能工作得更长久。

作者是德国科普博主，非生物学、医学科班出身，更不是专业研究人员，因此本书给4.5星，可信度略存疑。

以下是书中一些内容的摘抄：

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前言

可惜，免疫系统实在太复杂了，用“复杂”这个词来形容都还远远不够。说它复杂，就好比说攀登珠穆朗玛峰是“到大自然里走走”。说它复杂，就好比认为读德国税法的日语译本是打发周日下午的好方法。在人类已知的生物系统中，除人脑外，就属免疫系统最复杂了。

不过，许多科学家并不擅长命名，也不擅长用通俗易懂的语言来描述他们的发现。在这方面，免疫学的情况最严重。

因为从免疫研究开始之初，科学家们就对免疫系统的细微之处持有许多不同意见和观念，彼此也多有分歧（科学研究正是如此！）。比如，有些免疫学家认为某些细胞是没有功能的演化残迹，而另一些免疫学家认为这些细胞对免疫力来说很关键。因此，本书的写作，只能力求尽可能地基于和免疫学家的探讨、当前免疫学教材以及经过同行评议的论文。

第1部分 认识免疫系统

这类防御非常有用，也非常成功，几乎所有现存的动物，包括我们人类，都有体液免疫。它没有被演化淘汰，而是变得举足轻重。原则上说，体液免疫在5亿年里都没怎么变。而在最早的脊椎动物身上，我们就已经看到了重大的创新：出现了专门的免疫器官暨细胞的“训练场”，以及最为强大的免疫原理之一——能够识别特定的敌人，并快速制造大量的针对性武器实现精准打击，还要牢牢记住它们！

另外，就算是运行正常，免疫系统也会在帮助你的同时带给你痛苦：生病时的很多糟糕症状都是被激活的免疫系统引发的后果——对某些疾病来说，最严重的损伤甚至死亡都是免疫系统对入侵事件的失控反应造成的。比如，COVID-19导致的许多死亡病例都是免疫过激的结果。

总结：区分自身和异物是免疫系统的核心，维持稳态是其目标，另外免疫系统还有许多种可能会出错。想象一下第二次世界大战吧，但规模还要大10倍，而且没有指挥官。战场上只有鲁莽的免疫士兵想弄明白仗要怎么打，需不需要坦克和战斗机，要往哪儿集结。而战争在几天之内就会结束。这就是你每次生病，哪怕只是普通感冒时，免疫系统在体内作战的情景。

2 守卫每一寸身体

对细胞来说，除了坚如晶石的骨骼，它周围的整个世界都是有生命的。它可以礼貌地请一堵墙放行，墙就会打开一道窄窄的缝隙让它挤过去，随后又紧紧闭上。它可以在人体内畅游管网，远足山脉，去任何想去的地方。

真正薄弱、易受感染的，其实是黏膜，它们分布在气管和肺、眼睑、口腔和鼻腔、胃肠道、生殖道和膀胱的内表面。因为个体差异巨大，很难说出黏膜的面积有多大，不过健康成年人的黏膜面积约有200平方米，相当于一块网球场，其中大部分分布在肺和消化道。

你可能会误以为黏膜属于身体内部。但其实，它们属于外部。仔细想想，其实从某种意义上说，人体不过是一根复杂的管道。没错，一根两端可闭合的管道，只不过更加湿漉漉、滑溜溜、乱糟糟一些。

3 细胞是什么样的？

不妨看一眼你现在所处的房间。请想象这个房间堆得满满的。里面有数百万颗的沙粒和大米，几千只苹果和桃子，还有几十个大西瓜。细胞里面大概就像这样。这在现实中意味着什么？

人体内有大量的遗传编码。单一个细胞中的DNA，展开连在一起就有2米长。没错，每个细胞中的DNA展开长度，都很可能超过你的身高。要是把你身体里的所有DNA都连成一长串，它就足够从地球到冥王星连一个来回。这么多编码仅仅就是为了生成氨基酸链！

这就是我们为什么说细胞是生化反应指挥下的蛋白质机器人。蛋白质没有头脑，没有生命，它们之间复杂的相互作用创造出了可以做出反应且有生命的细胞，而细胞之间复杂的相互作用又创造出了相当智慧的免疫系统。

蚂蚁和细胞有一些共性，最重要的就是它们都很笨。我不是要说蚂蚁的坏话。把一只蚂蚁单独放在一边，它就只会没头没脑地乱转，什么也干不了。但如果有一群蚂蚁，它们就可以交换信息，彼此互动，一齐做出了不起的成就。

4 免疫帝国

免疫系统是一个复合系统，里面包含了许多东西，有数百种小器官和一些稍大的器官，还有管道和组织的网络，特化为几十种类型的数十亿细胞，以及10^18数量级的游离蛋白。

免疫系统中的重要玩家

先天性系统的核心特征是智能，有能力区分自身和异物，一旦检测到异物就会快速反应。不过，先天性免疫没有针对特定敌人的定制武器，而是无差别地大范围攻击各种敌人。

记住适应性免疫系统拥有可知宇宙中最大的图书馆，现有和将来可能出现的敌人在其中都有相关条目。还不仅如此，它还能记住只入侵过一次的敌人的一切。这也是为什么有些病一生只会得一次。

第2部分 惨重损伤

5 认识你的敌人

如果把细胞看做一个人大小，那细菌平均而言就相当于一只兔子。和人体细胞一样，细菌也是单细胞的蛋白质机器人，形状和大小的区别非常大，同样受生化反应及自身遗传编码的控制。

人们往往误以为细菌很原始，就因为它体积小，没有人体细胞复杂。实际上细菌经历了悠久的演化，复杂程度刚刚好，在地球上超级成功！

关于地球上所有细菌的总生物量有多少，一直有些争议，不过哪怕根据最保守的估计，至少也是所有动物生物量的10倍。1克土壤中生活着5000万细菌，1克牙菌斑上的细菌比地球上所有的活人都多（这倒可以很好地激励孩子们刷牙，不过也可能让他们做噩梦）。

6 荒漠之国：皮肤

你甚至可以说，皮肤细胞活着就是为了在合适的地方变成齐整的尸体。融合后的死亡皮肤细胞会被不断推向表层。足足有50层死细胞叠在一起，形成皮肤那“死去”的表层，覆盖整个身体。

根据年龄的不同，皮肤细胞全部翻新需要30到50天。人体每秒会脱落约4万个死皮细胞。人体的外层屏障在不停地经历生发、涌现和丢弃的过程。

天热的时候，人会大量流汗，在给人降温的同时，也把大量盐分带到体表。大部分盐分会被重新吸收，不过还有一些会留在皮肤上，这样一来，皮肤表面就变成了一片盐碱地，而许多微生物不喜欢这种环境。要是这还不够，那汗液中还有更多的天然抗生素，也能被动杀灭细菌。

7 伤口

先天性免疫系统立即做出了反应。最先出现的是哨兵细胞——它们正在周围平静地巡逻，“大撞击”发生后听到呼救，看到碎屑瓦砾，火速赶到了出事地点。这些细胞名叫“巨噬细胞”，是体内最大的免疫细胞。

它们马上开始追杀和吞食细菌，但不太顾及周围的情况。中性粒细胞的时间更紧迫：一旦被激活，几小时后它们就会弹尽粮绝、筋疲力尽而死。它们只得接受现实，不管不顾地去杀敌——不只是杀灭敌人，还会对原则上需要它们保护的组织造成不小的破坏。

但树突状细胞的目标不是吃掉敌人，而是收集死亡敌人的样本，呈递给免疫系统的情报中心。经过几小时的取样，它们会采取下一步行动，离开战场去找适应性免疫系统帮忙。树突状细胞要走差不多一天才能到，当它们终于找到了要找的东西，或毋宁说是要找的人后，一头猛兽将从沉睡中醒来，使得天昏地暗、风云变色。

8 先天性免疫士兵：巨噬细胞和中性粒细胞

细胞觉得自己寿命已到的时候，会释放特殊信号，告诉大家它准备离开了。随后，细胞进入凋亡过程，自行分解成碎片，整齐地打包成废弃物。巨噬细胞被信号吸引过来，清理细胞碎片，回收零件。

最后，当感染得到控制后，巨噬细胞能下令减慢甚至终止相应部位的免疫应答，避免对身体造成进一步损害。

它【中性粒细胞】一旦觉得有必要采取极端措施，就会开始疯狂的自杀。首先是细胞核溶解，释放出DNA。这些DNA充满细胞后，大量的蛋白质和酶——相当于故事中尖利的骨头碎片——会黏附其上。随后中性粒细胞会吐出所有这些DNA，在细胞周围形成巨大的网。这种网不但能困住并伤害敌人，还构建出了一道物理屏障，阻止细菌、病毒逃逸及进一步深入体内。

9 炎症：玩火的艺术

简而言之，炎症反应的目标是将感染局限在一定范围内，防止它扩散，同时也协助清除受损和死去的组织，为免疫细胞和免疫蛋白搭建起直达感染部位的特快通道。

讽刺的是，炎症一旦变成慢性，就成了健康的头号敌人。最新研究表明，每年一半以上的死亡都和慢性炎症有关，它是多种疾病的潜在原因，从各种癌症，到中风，再到肝衰竭。你没看错，当今，每两个去世的人中，至少就有一个死于慢性炎症引发的疾病。

非常神奇，身体演化出了能区分细胞是自然死亡还是意外惨死的本领。免疫系统会把细胞非自然死亡和重大危险联系在一起，因此细胞死亡是引发炎症的一种信号

10 光秃、盲目又惊惧：细胞怎么知道要去哪儿？

对细胞来说，信息是实实在在的物理对象：“细胞因子”。简而言之，细胞因子是一类小分子蛋白质，用以传递信息。我们体内有几百种细胞因子，它们在几乎所有的生命活动中都发挥重要的作用——从胚胎在子宫中发育到人的衰老。

这条原理很重要。信号要超过一定阈值才能激活细胞。这是免疫系统巧妙的调控机制之一。少量细菌引起的轻微感染，只会让少数免疫细胞分泌细胞因子，也就只有少量其他细胞会闻到这些信号。

不过有些时候，整个系统会出故障，产生严重的后果。一旦细胞因子数量过多，免疫系统就会完全失控，陷入狂怒，做出过激反应——人们形象地称之为“细胞因子风暴”。

简而言之，受体就是插在细胞膜上的蛋白质识别装置。它们一部分在胞外，一部分在胞内。实际上，细胞表面有一半的地方分布着大量、多种的受体蛋白，负责执行吸收特定营养、细胞间通讯或触发各种细胞行为等不同功能。

11 闻出生命的基本构件

所以免疫细胞只要看到鞭毛，就知道长着它的东西百分百是异物，必须消灭掉。在几亿年的演化过程中，许多动物的先天性免疫系统都记住了只有细菌这些敌人才会使用的特定蛋白质拼图块有哪些形状。

构成细菌鞭毛的蛋白质和人类免疫卫士的受体是互相匹配的拼图块。巨噬细胞上的受体和细菌的鞭毛蛋白结合之后，会发生两件事：巨噬细胞牢牢抓住细菌，并在细胞内引发“级联反应”，告诉细胞发现了敌人，要把敌人吞掉！这种基本机制，就是先天性免疫系统识别敌人的关键。

还有一些Toll样受体根本不需要直接碰到敌人。就像本章开始提到的，细菌会发出臭味。只要还活着，细菌就会分泌蛋白质，产生垃圾，这些信号都能被免疫细胞受体接收到，暴露细菌的身份和行踪。

12 隐形杀手部队：补体系统

补体系统是免疫系统中的重要玩家。这支部队由30多种蛋白质组成，各种蛋白以优雅、复杂的共舞相互协作，阻挡外敌。简而言之，补体系统有三大功能：打击敌人、激活免疫系统、往细菌身上扎洞直至其死亡。

第一个补体蛋白活化后的几秒钟内，细菌表面就会盖满几千个补体蛋白。对细菌来说，这太糟糕了。

C3a的痕迹能准确指引免疫细胞到达最需要的地方。在这个意义上，补体有着和细胞因子同样的作用，只不过C3a是裂解生成的，而不是像细胞因子那样需要由细胞分泌。

13 细胞情报员：树突状细胞

后来人们发现，它们【树突状细胞】承担了免疫系统的两项重要职能：一、辨别敌人的身份，看敌人是细菌、病毒还是寄生虫；二、决定是否激活下一步防御，即适应性免疫细胞，

不管怎样，树突状细胞这种战场快照和活的信息载体，必须抵达淋巴结。为此，它要进入免疫系统的高速路：淋巴系统。

14 高速路和大都市

这堆血肉并不是均一的整体，而是划分成了许多不同的国家，各自承担着截然不同的工作：高压电网传递大脑这片思想之国发出的命令和指示，胃酸之海和肠道联合王国加工初级资源，将其转变为齐整的营养包，再被含有许多漂浮细胞的体液汪洋送至全身。

而免疫系统的高速路和大都市网络，即“淋巴系统”，就是上述各种系统和国家的一部分。它不像心血管或者脑神经系统那样边界明确，重要性显而易见，因此不太受教科书的重视。它没有像肝脏那样的巨型核心器官，有的只是千百个小小的淋巴结。不过和心血管系统一样，它有分布广泛的淋巴管网和专门的淋巴液。人假如没有淋巴系统，也会像没有心脏一样无法生存。

扁桃体表面有深深的沟壑，食物碎屑会卡在里面，供免疫细胞取样。“微皱褶细胞”这种非常好奇的免疫细胞会收集嘴里各种各样的东西，再将它们拉去组织内部，供其他免疫细胞检查。

15 超级武器降临

恢复了活力的巨噬细胞扑向敌人，要把敌人撕成碎片。此番情景在战场上到处上演，因为辅助性T细胞在疲惫的士兵耳边念了神奇的咒语，鼓舞它们振作精神，带着更强的战力重新对付细菌。

抗体尽管和补体一样，也由蛋白质构成，但又和补体完全不同。如果说补体是用棍棒和利爪武装起来的武士，抗体就是带狙击枪的杀手。现在，它们的目标就是打击感染部位的特定这一种细菌，让后者缴械投降。

16 宇宙最大图书馆

适应性免疫系统为世上所有可能的敌人，包括过去曾出现过的、现有存世的，甚至将来可能出现但目前还不存在的感染，都准备了专门的武器。总之，它拥有全宇宙最大的图书馆。

多年来，一些危险的细菌已经演化出了多种躲避免疫系统攻击的妙招，有机会的话它们还会进一步改进。因此，要对抗这些来自微观世界的强大敌人，人类光靠先天性免疫系统可不够。

答案既简单又复杂：免疫系统并不怎么能适应新入侵者，而是在人出生时就具备了适应性。新生儿体内预装着几亿不同的免疫细胞——其中一些负责应对此生可能遇到的每种威胁。现在，你体内至少有一个专门的细胞，用来对付黑死病、各种流感、冠状病毒甚至100年后火星上可能出现的首个致病菌。你已经为全宇宙每种可能存在的微生物做好了准备。

17 烹饪美味的受体菜谱

世界上有几亿种潜在抗原，这就是几亿种不同的蛋白质。适应性免疫细胞想出了一个绝妙的办法来解决这个难题。此时此刻，你体内就至少有一个免疫细胞，有能识别这几亿抗原中某种特定抗原的受体。我再重复一遍：你体内当下就有识别全宇宙每种可能抗原的潜能。

从原理上说，适应性免疫细胞也是这样利用基因片段的。它选取不同的基因片段随机组合，并重复这个过程，再随机加入或删去一些部分，用得到的基因来编码几十亿种不同的受体。

18 胸腺——杀手大学

胸腺中主持考试的教练细胞有特权生成各种通常只在心脏、胰腺、肝脏等器官中才能生成的蛋白质，以及各种激素，如胰岛素等。然后它们会向T细胞展示所有这些被标记为“自身”的蛋白质。一旦T细胞能识别任一种自体蛋白，就会被带走直接一枪爆头。

这所大学不断裁汰系科，随着人的老去情况不断恶化，到85岁左右，胸腺就永久关停了。对于想要健康长寿的人来说，这太可怕了。尽管身体也有其他一些地方能培训T细胞，但从今往后免疫力就大大减弱了。一旦胸腺失能，人就只能依靠现有的成熟T细胞了。胸腺功能的缺失是老年人比年轻人体弱，容易感染、患病、患癌的重要原因之一。

19 信息盛宴：抗原呈递

感染发生后，树突状细胞会把自己用所选的敌人抗原包裹起来，努力去找辅助性T细胞——后者能凭特殊受体识别某个抗原。这也正是树突状细胞如此重要的原因。没有树突状细胞，就没有第二道防线。

感染后的头几个小时，树突状细胞会对战场进行取样，收集敌人的信息——这是委婉的说法，实际上就是把敌人吞了，分解成碎片。树突状细胞属于“抗原呈递细胞”，这名字的意思简单说就是把敌人的内脏涂到自己身上。

抗原只有包裹在MHC-Ⅱ类分子中呈递过来，辅助性T细胞才能识别，或者说，辅助性T细胞只吃夹成热狗的香肠。你可以把它们想象成非常挑剔的食客——光是一根香肠漂过来，它们连碰都不想碰。

抗原呈递/制作“热狗”抗原呈递/制作“热狗”抗原呈递/制作“热狗”

树突状细胞就像一个报童，把刊登特大新闻的报纸送给适应性免疫系统。每几个小时就发新快照或说新报纸，最后再把这些资料都删除，这样免疫系统就可以不停地收集并且传递战场的最新消息。定期删除能确保免疫系统不会按过时的信息来行动。

德语中甚至流行说“能够闻出一个人的好”（直译），意思是“凭直觉喜欢一个人”。关于气味的这种说法可是真实存在的！不但从直觉上说就很有道理，还有许多研究证明各种各样的动物——包括人类——都喜欢MHC分子与己不同的伴侣的气味。我们就是觉得有不同免疫系统的潜在对象闻起来更性感。

20 唤醒适应性免疫系统：T细胞

T细胞的职业生涯

细胞是来源于骨髓的旅行者，它们在骨髓中混合不同的基因片段，创造出自己独特的受体，随后进入胸腺这所杀手大学受训。只有通过胸腺试炼的T细胞才能劫后余生，进入淋巴结大都市的网络，在这里等待匹配的抗原和树突状细胞的轻吻将自己激活。

是这样的：首先，树突状细胞不是单枪匹马，感染时，起码有几十个树突状细胞会出动。另外细胞走得很快。T细胞一天就能走遍全身的淋巴高速路网——设想一下在人类尺度这是什么概念，相当于每天从纽约开车到洛杉矶，还要在沿途几百处城镇和服务区停下来打听看有没有人特意在找你。

受伤5到7天后，辅助性T细胞会抵达感染地点，开始指挥作战。尽管不亲自上阵杀敌，但它们能大大增强局部免疫细胞特别是主力们的作战能力。它们一边释放重要的细胞因子，发挥从召集增援到加强炎症反应等一系列作用，同时还能增强士兵的战斗力，直接影响战局。

记忆T细胞的反应既快速又高效，所以大部分病原体只能感染人一次。就是因为适应性免疫系统有了经验和记忆。

21 军工厂和狙击枪

B细胞体积比T细胞稍大，二者有一些共同点：都起源于骨髓，都必须经历酷烈的训练——只是B细胞的训练场不在胸腺，而在骨髓。

使B细胞卓尔不群、敌友皆惧的，是它们能生成免疫系统最强大的特化武器：抗体。

B细胞的职业生涯

身体有感染时，淋巴液会运载所有死细菌的碎片，其中许多的表面覆盖着补体蛋白。如此，淋巴液就像是在你全身流动的液态信息载体。

你能体会到这其中的精妙程度吗？生成几十亿T细胞和B细胞，然后经不同的途径挨个儿激活它们，再指望它们彼此相遇，这是有多疯狂？时间和演化简直太神了，能造就出如此复杂巧妙的机制。要在这一系列事件之后，适应性免疫的终极强大武器才会真正启动。

浆细胞开始生成真正的抗体。它每秒可以释放多达2000个抗体，进入淋巴液、血液和组织液当中。就像二战期间苏联的火箭炮可以朝敌人发射无穷无尽的火箭弹一样，浆细胞也可以生成百万千万的抗体，成为细菌、病毒、寄生虫等所有敌人的噩梦。甚至癌细胞都会惧怕于它。而如果你不幸患有自身免疫性疾病，它也会攻击自身细胞。

22 T细胞和B细胞的共舞

于是免疫系统这样办：先尽快生产出凑合的抗体，但也用一套精妙的系统来微调、改进这些抗体，让它们变成近乎完美的抗敌武器。

前面我们问过，面对着几十亿能够变异的病原体，人是怎样做到有效应对的。这就是办法之一：让免疫系统拥有能迅速自我复制的细胞，有明确的目标并能对其做出快速适应，能不断改良武器直至完美。适应性免疫系统应对敌人的方法巧妙又智慧，真是名副其实。

23 抗体

更厉害的是，抗体有两只钳子，所以就能同时抓住两个敌人，这样一来，这两个病原体就被绑在了一起。几百万抗体涌入战场的话，可以把大量的病原体黏成一大堆，巨噬细胞和中性粒细胞就更容易发现这些病原体，并吞食或用酸液喷淋它们，让它们越发无助和惊惶。

IgG的另一个特色是，唯有此种抗体能经胎盘由母体传入胎儿的血流。这能保护胎儿免受母体遭遇的病毒感染，而且这种保护作用还能持续到出生以后。

IgA和其他抗体有一个主要区别：IgA的各个尾端是融合在一起的，因此完全不能激活补体系统。这并非偶然：补体系统一旦活化，就意味着会有炎症。而肠道又会不停地生成IgA。要是IgA能激活补体，肠道就会一直处于炎症状态之中。这会造成疾病，让人腹泻，严重影响生活。

要是你曾发作过敏性休克，罪魁祸首就是IgE。没那么要命的、对无害物质的过敏反应，也是IgE造成的。花粉、花生、蜂螫等，都可能造成过敏。当然，IgE不是为了让你无缘无故地过敏而演化出来的，它原本的目标是抵御寄生虫、特别是蠕虫这样的巨型敌人造成的感染。

因此B细胞不会固定只生成一类抗体——它们总是先生成IgM，而在辅助性T细胞的请求和鼓励下，会改产其他类抗体。得了重感冒或者肠炎，需要大量抗体？那就生成IgA！肠道有寄生虫？生成IgE！伤口有大量细菌感染？生成一型IgG！病毒感染了大量细胞？生成三型IgG！（不过抗体种类变过之后，就不能再变回去了。）

第3部分 恶意接管

24 沼泽之国：黏膜

黏膜处的免疫系统不能像其他部位一样有攻击性，否则这些负责气体和营养交换的部位会遭到严重破坏，从而影响正常生活甚至造成死亡（许多患有自身免疫性疾病或过敏的人，就会遇到这种情况，

大多数部位的黏液都富含杀伤力强大的IgA抗体。所以黏液层本身就不是宜居之地。而且，黏液层不仅能为你抵御外敌，还能让你免受自身的伤害。比如，你是否想过，胃里有那么多胃酸，你为什么没事？因为胃黏膜就是一层屏障，能保护胃壁细胞，令其不与胃酸接触。

还有，黏液也不是静止不动的，它可以移动。黏膜表面是一层名为“上皮细胞”的特殊细胞，你可以把它们看成“内皮的皮肤细胞”。它的细胞膜上覆盖着形如发丝的纤毛，这种微小的细胞器聚在一起，连成大片的网。上皮细胞位于黏膜的最外层，就像“身体里的皮肤”，表面只有一层黏液。

25 奇特的肠道免疫系统

几百万年以前，人类祖先和某些微生物种类做了个脆弱的约定：人允许它们住在温暖的肠道里，并提供源源不断的食物；作为交换，这些微生物负责分解人类自己无法分解的碳水化合物，并生成人体自身不能合成的维生素。肠道细菌就像租客一样，生成的营养物质就是租金。

共生细菌突破防护墙的情况每时每刻都在发生，所以上皮细胞下面还有第三层，“固有层”，这里是肠道免疫系统的大本营。在紧贴着黏膜表面的固有层之内，有特殊的巨噬细胞、B细胞和树突状细胞随时待命，等着收拾那些不速之客。

这里就埋藏着免疫学中的一大未解之谜，将来解开谜题的人定能获得诺贝尔奖：树突状细胞怎么知道它采样的细菌是危险的病原体，还是无害的共生细菌？目前我们还不知道答案；我们知道的是，采样是共生细菌时，树突状细胞会让肠道免疫系统保持冷静，不要为这些细菌携带的抗原而烦恼。

发病的原因其实就是德国士兵水土不服，对当地的一些细菌不习惯，而那时抗生素还没有问世，没有有效的疗法。不过，一支被派到当地、负责寻找疗法的德国医学研究小队注意到了一件怪事。

26 病毒是什么？

而病毒连这些都不是。病毒能给人类造成麻烦，这件事可谓既糟糕又神奇。病毒只是个壳子，里面装着少许几条遗传编码和一些蛋白分子而已。它们完全依赖其他真正的生物而“活”。而且它们非常擅于此道。

为了自己的繁荣昌盛，病毒要做的就是钻进细胞内部。为达到这一目的，它们利用了一个所有细胞共有、生物绝无可能护卫周全的弱点：它们攻击受体。病毒不会攻击所有细胞，它有专长，专门攻击特定的猎物。这对人类来说是个好消息，因为就像前面说过的，病毒实在是太多了——但能感染人类的病毒只有200左右种。致病的病毒非常擅长躲避免疫系统，因为它们有绝招：繁殖得无比快。这也意味着，没有什么变异或突变能快过病毒。在这方面，病毒可以说没有对手，因为它大大咧咧，毫不在乎。病毒结构非常简单，基本没有细胞那些复杂机制来防止突变，所以它时时刻刻都在突变。

27 肺部免疫系统

把肺比作气球是很有趣，但事实上，肺并不是两个大气球，而更像是两块有很多坑洼空隙的厚海绵。肺部负责气体交换的部分有很大的表面积，超过120平方米——是皮肤表面积的60多倍。

黏液都会被不停地排出体外或吞进肚子。但这种机制在肺脏深处发挥不了作用，因为储存气体的“小袋子”肺泡表面不能有黏液，否则人就无法呼吸。因此，在肺的最深处，同时也是最脆弱的地方，仅仅有一层上皮细胞，把身体内部和外界隔开。它暴露在外，是各种病原体的完美目标。

肺泡巨噬细胞非常沉着冷静，和皮肤上的巨噬细胞相比，要激活它们可难得多。在呼吸道，它们会下调中性粒细胞等免疫细胞的敏感度，让免疫系统更平和。更重要的是，肺泡巨噬细胞会缓和所有的炎症——你可不想肺里有液体对吧。

28 流感——威力被低估的病毒

而对那些在茶歇间里侵入你呼吸道的病毒来说，关键的计时器启动了。它们只有几小时用来抵达目的地，因为人体的黏膜环境会缓慢而坚定地消灭它们。各种各样游离的蛋白或抗体会让病毒解体，或中和病毒，而这样的病毒又会被不断更新的黏液层带走。

甲型流感病毒能和呼吸道上皮细胞表面的受体结合，并设法进入细胞内部。只需大约1小时，病毒就能掌控细胞正常的生命活动，从而接管细胞。细胞还被蒙在鼓里，还会仔细地把病毒包裹起来，运进细胞的指挥中心——细胞核。同样也是细胞自身的活动，会告诉病毒，它已经抵达了目的地，是时候释放病毒的遗传编码和各种有害蛋白了。

10分钟内，流感病毒就能诱骗细胞把自己的遗传物质注入细胞核内。病毒蛋白会开始瓦解细胞内部的病毒防御机制，这样一来，细胞就完全被占领了。

几个小时内，生产过程和产线都会为了新的目标而改变、重塑，为大批量生产病毒做准备。根据一些估计，平均而言，被甲型流感病毒感染的单个细胞，在被病毒耗尽之前的几小时内，生产的病毒足能感染22个新细胞。

29 化学战：干扰素，干扰起来！

所以细胞活动的第一批剧变中，就包括暂停蛋白的生产。每时每刻，细胞都在回收和重建细胞内部构件和材料，确保蛋白的形状和功能都正常。而有些干扰素会让细胞休息，减缓新蛋白的合成。细胞如果不再大量合成蛋白，那么在已被感染的情况下就也不会合成大量病毒蛋白。所以通过让细胞慢下来，干扰素就可以明显减慢病毒的合成。

我们还不了解所有相关机制和发热对免疫系统的影响，但总的说来，发热时，先天性和适应性免疫系统在好些方面都表现得更为出色。中性粒细胞会更快集结，巨噬细胞和树突状细胞吞噬敌人的效率会提高，杀手细胞提升了杀伤力，抗原呈递细胞也能更好地呈递信息，T细胞可以更自由地在血液和淋巴系统之间游弋。发热似乎激活了免疫系统，全面增强了它对抗病原体的能力。

蛋白质之间的某些化学反应有一个最佳温度区间，在这个温度范围内反应效率最高。发热时体温升高，病原体就只得在最佳区间之外行事。那为什么发热不会影响人体细胞，反而还有帮助呢？前面我们讲过，人体细胞比细菌更大、更复杂，有更精巧的机制（如热休克蛋白）保护自己免受高温损害。此外，人体细胞有更多的冗余，某个内部机制受损后，往往还有别的机制可以替代。

30 细胞之窗

免疫细胞不能透过结实的细胞膜来观察细胞内部合成了哪些蛋白，是不是一切正常。但大自然提供了别的办法：让一种起窗口作用的特殊分子，把细胞内部的情况呈现出来。这种分子有一个复杂拗口的名字，你可能似曾相识：Ⅰ型主要组织相容性复合体（MHC-Ⅰ）。

细胞在不停地分解自身的蛋白，好对分解后的成分进行被回收利用。其中关键在于，在回收蛋白的时候，细胞会随机采集蛋白碎片，转运到细胞膜上，对外部呈现出来。就像精致的橱窗会精选商店的各种商品来展示那样，MHC-Ⅰ类分子也会对外展示那些蛋白。

不仅如此，MHC-Ⅰ类分子的数量还是可变的。在干扰素引发的化学战中，重要的事件之一就是受到刺激的细胞会开始生成更多的MHC-Ⅰ类分子。所以在感染中，干扰素可以让周围的细胞开辟更多的窗口，变得更“坦白”，更多地讲述内部蛋白质的故事，让免疫系统看得更清楚。

31 专业杀手：杀伤性T细胞

在T细胞中，杀伤性T细胞占40%。和辅助性T细胞一样，它们也可以有几十亿种独特的受体，用来识别各种可能的抗原。在进入循环之前，它们也要在胸腺这所杀手大学中通过测试。就和辅助性T细胞需要“热狗面包”（MHC-Ⅱ类分子）才能识别抗原一样，杀伤性T细胞要靠细胞的“橱窗”（MHC-Ⅰ类分子）来激活。

这些树突状细胞满载着病毒感染的战场快照，能呼叫三类增援：它们可以激活能杀死感染细胞的杀伤性T细胞，能协助战斗的辅助性T细胞，以及能激活B细胞生成抗体的辅助性T细胞。这一切靠的都是一个树突状细胞，它带来了适应性免疫系统渴求的各种情报和抗原。

辅助性T细胞只有先被树突状细胞激活，才能接着去二次激活杀伤性T细胞，才能真正发挥它的所有潜力。完全活化的杀伤性T细胞会快速增殖，产生大量的克隆，大家一起上阵杀敌。

32 天生杀手

自然杀伤细胞相当低调，但却是拥有正式“杀人执照”的少数细胞之一。某种意义上，你可以把它看成幅员辽阔的免疫帝国的检察官。它总在搜寻腐化堕落的迹象，同时充当法官、陪审团和行刑人的角色。简而言之，它要找两种敌人：被病毒感染的细胞和癌变的细胞。

为掩盖细胞的内部情况，感染的或异常的细胞不会生成MHC-Ⅰ类受体。许多病毒感染细胞后，一项侵占策略就是阻止细胞生成MHC-Ⅰ，而许多癌细胞也会停止生成MHC-Ⅰ类分子，这样它们就不会被我们讲的抗病毒免疫应答发现。

所以，自然杀伤细胞只检查一点：细胞有没有展示窗？有？“太好了，请您继续保持。”没有？“请马上自裁！”这样就行了。自然杀伤细胞专门搜寻那些不分享内部信息的细胞，弥补了免疫系统的致命漏洞。这一原理虽然简单，但效果强大。

33 如何清除病毒感染

自然杀伤细胞需要两三天才能抵达战场，开始为拼命奋战的免疫细胞分担重任。它们盖满组织表面，杀死感染的上皮细胞，特别是被甲流病毒操控、不再显示MHC-Ⅰ类分子“橱窗”的那些上皮细胞，同时也攻击其他细胞。它们会让更多奄奄一息的感染细胞死个痛快，在结束它们的苦痛之余，也防止它们造成进一步破坏。

成千上万的杀伤性T细胞，装备着能识别甲流病毒的受体，涌入肺部。它们一个个地检查细胞，热情地拥抱后者，从细胞的MHC-Ⅰ展示窗仔细地往里面看，倾听细胞讲述内部蛋白质的故事。一旦发现病毒抗原，它们就会下令让感染细胞自尽。巨噬细胞则加班加点地吃光死去的朋友和敌人。

病毒表面有和上皮细胞结合的结构，而中和抗体会和这类结构牢牢结合，从而让病毒失去攻击性。病毒被数十抗体覆盖后，就不能侵入细胞，而会变成一团没功能也没有危害的遗传编码和蛋白质，最后还是会被巨噬细胞清除掉。

34 关闭免疫应答

因此，关闭免疫应答，要选在非常合适的时机，这可是说着容易做来难。毕竟有数以亿计的活化免疫细胞参与了战斗，而它们既无管理中心，也无思想意识。就和激活过程一样，免疫系统要靠自身的力量来结束防御行动。

人们对免疫系统还有不少地方不了解，调节性T细胞就是其中之一。在本书中，我们会尽量把内容讲得清楚明白，描述出系统、有序的免疫反应过程。可惜，有些内容很难以这种方式讲述，调节性T细胞就是这样。

35 免疫系统是怎样牢记敌人的

人体有近1000亿记忆细胞，它们分布于全身，专注于记录你的患病经历，此外什么都不做。免疫就意味着身体的一些细胞会记住你付出的艰辛，并且会让你变得更强大，这是不是还有那么点儿诗意？

结果就是，感染麻疹之后，免疫系统就失去了让你对曾经得过的疾病免疫的能力。雪上加霜的是，麻疹感染还会清除掉人体因接种其他疫苗而获得的保护，因为大多数疫苗都会产生记忆细胞。所以，就麻疹而言，杀不死你的让你变得更脆弱，而非更强大了。

36 疫苗和人工免疫

疫苗接种史的真正开启，是在人们意识到没必要用真的天花病毒进行人痘接种，而可以用更安全的“牛痘”之时。牛痘是天花病毒的一种变体，它的感染对象你能想到吗——是牛。这是革命性的一步。几年之后，人们就开发出了第一种疫苗，后来更是完全根除了天花。

想想这有多厉害：免疫系统太强大了，连蛇毒这种自然界最危险的东西都能对付。但事实上，被有毒的动物咬伤非常危险，因为毒素造成的伤害来势极为迅速，而且只会不断恶化，很多时候根本不可能等上一星期让适应性免疫系统完成工作，因为在这之前人都死掉了。

为了瞒天过海，人类开始生产“抗蛇毒血清”，这其实就是经过纯化的抗蛇毒抗体，在人被蛇咬伤时，可以把它注射进伤者体内。

最后，我们也提一下最新型的“mRNA疫苗”。其基本原理非常巧妙：让人体自身细胞生成抗原，供免疫系统识别。还记得mRNA吗？这种分子会告诉细胞内的蛋白质产线生成哪些蛋白。注射mRNA后，少数体细胞会生成病毒抗原，然后展示给免疫系统。免疫系统会被这些抗原激活，发起防御。

第4部分 反叛与内战

37 免疫系统太弱：HIV和艾滋病

现在认为，树突状细胞属于HIV最先感染和接管的一批细胞。这对病毒来说非常有利，因为树突状细胞在履行职责时，就会把HIV带到细胞的聚会之地：淋巴结大都市中的T细胞约会区。这正是病毒梦寐以求的。

HIV感染人体后，每天就可以生成约100亿新病毒——因此纯凭概率，每天都会产生大量感染性更强的病毒。更糟的是，细胞还可能同时被不同毒株的HIV感染，这些毒株又可以重组生成新的病毒。每天都生成百亿新病毒，其中出现几种能避开免疫应答的，机会就很大。

每天，HIV都会生成十亿百亿新病毒，免疫系统相应地生成新的抗体和杀伤性T细胞。这是一场死亡与重生间的拉锯，是双方的生死较量，可以持续十年甚至更久，却几乎对身体没有任何影响——这也糟糕地使感染者成了病毒库，可以感染他人。

38 免疫系统太激进：过敏

免疫系统反应太弱，轻微感染也会发展成致命疾病，快速置人于死地；可它要是反应太强，又会造成比任何感染都更严重的破坏——比起各种病原体，免疫系统能带来更大的生命威胁。就说埃博拉病毒吧，感染了这种恶心又恐怖的病毒，也要6天才会死；而过敏发作，15分钟就会没命。有过敏问题的人，都体会过免疫系统的阴暗面。

尽管我们不确定为什么有些人更容易过敏，但我们知道，IgE本来的作用应该是这样的：它们是免疫系统对付大型寄生生物的超级武器——巨噬细胞和中性粒细胞吞不下这些体积太大的寄生生物，特别是寄生虫。

39 免疫系统可能想念寄生虫

所以第一次认出寄生虫——很可能在身体与外界的交界处——驻扎在皮肤、呼吸道或肠道附近的特殊B细胞会开始生成大量IgE抗体。这些抗体会“预热”肥大细胞——如果把肥大细胞比作武器，IgE抗体对它们的激活，就相当于打开了保险。等免疫系统再次遇到寄生虫时，肥大细胞就可以通过表面的IgE抗体与之结合，近距离向寄生虫吐出杀伤性武器。

适应在人体生存的寄生虫，可以“调校”宿主免疫系统的几乎方方面面，有多种多样的免疫抑制机制。简单说就是：它们可以释放各种各样的化学物质，下调免疫系统的反应，让它变弱。

肥皂的发明、卫生措施的出现，以及粪便和饮用水完全隔离，摧毁了大部分人体寄生虫的生命周期循环。其余的寄生虫也被药物和现代医学驱逐出了人类社会。在几百万年的时间里一直抑制免疫反应的敌人突然消失了。而免疫系统可能还在预设有寄生虫在削弱自己，必须上调免疫反应来抗衡。

40 自身免疫性疾病

更糟糕的是，要是军队决心攻击自己的国家，谁能阻止它呢？某种意义上，自身免疫性疾病就是这样。平民细胞努力维持身体运转，运送养分，保持身体组织和器官的完好，免疫军队中却有一支又来毁了它，射杀大量平民细胞。

自身免疫性疾病的发生步骤可能是这样的：第一步：有遗传易感性（非必需，但会大大增加发病的概率）。第二步：体内能生成可以识别自身抗原的B细胞和T细胞。第三步：人体有感染，刺激先天性免疫系统去激活上述一类B细胞和T细胞。

感染具体是怎样引起自身免疫性疾病的？尽管还不完全弄清楚，但在免疫学家中间有一个比较流行的理论，叫“分子相似”，基本是指微生物的抗原和体细胞抗原（自身抗原）很相似。

41 卫生假说和老朋友

芬兰的新增1型糖尿病病例，数量比墨西哥多10倍，比巴基斯坦多124倍。发达国家有10%的学龄前儿童对某种食物过敏。“溃疡性结肠炎”这种炎性肠病，在西欧的发病率是东欧的2倍。20%的美国人患有过敏。这些病症有两个共同点：免疫系统要么对植物花粉、花生、尘螨排泄物或空气污染物等（简而言之，就是过敏原）基本无害的物质反应过激，要么更严重，会直接攻击和杀伤正常体细胞，从而引发1型糖尿病等自身免疫性疾病；以及，这些病的发病率升高都是在死于感染的人越来越少时出现的。

人刚出生时，免疫系统就好比一台新电脑。它有硬件和软件，理论上可以做许多事情。但它没有多少资料，也需要学习何时运行哪些程序，谁是敌人谁又可以容忍。在人幼年时，它从周围收集信息，从遇到的微生物那里收集资料。

只要人长大的地方能接触到更多和人类有多年交情的微生物，他的免疫系统就能发育得更好，事实上许多研究也证明了这一点。即使在发达国家，一系列研究也表明，在农村长大，特别是住在农场、经常置身户外和动物之间的孩子，免疫失调的发生率会显著降低。房子干不干净没关系，但房子周围有没有牛、有没有高矮树木、有没有四处撒欢的狗，很重要。

42 如何强化免疫系统

你可能已经明白我的意思了：强化免疫系统不是好主意，都是那些骗你买没用东西的人想出来的！幸好我们不大可能真的强化免疫系统，这种风险很小，因为基本上所有你能合法买到的产品都做不到这一点！就连“强大的免疫系统”这种说法都不成立。

但只要你的饮食还比较均衡，有蔬菜水果，你就能获取让免疫系统正常工作所需的各种微量和常量营养素。滑稽的是，就连发达国家的人，特别是老人，也会缺乏微量营养素。

除了均衡饮食，规律运动对健康的好处也早已广为人知，即使运动量不大也有效果。人天生就是要动的，经常活动一下，可以使身体各系统、特别是心血管系统保持在较好状态。锻炼也可以直接强化免疫系统，因为它能促进体液的全身循环。

假如你想“强化”免疫系统，让免疫系统保持良好状态，就从好好照顾自己开始吧：选择健康的生活方式，由千百亿细胞共同编织的复杂免疫系统就能工作得更长久。可惜它不能永远工作，车也好，人也好，都有寿命。但更长久总归更好。关于如何强化免疫系统，起码目前，学界的观点就是这样。

我们可以把免疫系统看成一台有几千根操纵杆和几百块控制仪表的超大机器，内部有千百亿个齿轮、螺栓和闪灯在一刻不停地联动。拉动任何一根操纵杆，都能不确定会引发下游的何种反应。

43 免疫系统与应激

如果你还在寻找强化免疫系统的办法，那么，消除生活中的应激源，呵护自身心理健康，就是你马上可以做的实实在在的事。这个建议听上去好像没意义，因为它显而易见，但是，心态和健康的确有非常真切的联系。

44 免疫系统与癌症

杀伤性T细胞会扫描肿瘤细胞的展示窗，一旦找到不该出现的异常蛋白质，就会命令细胞自毁。自然杀伤细胞会杀死那些隐藏了MHC分子窗口的癌细胞。癌细胞无处躲藏，也无法从血液中获取新鲜的养分，肿瘤于是开始塌缩。

比如癌细胞要保护自己不被免疫系统攻击，有一个巧妙又恐怖的方法：干扰杀伤性T细胞和自然杀伤细胞上的“抑制受体”。顾名思义，这种受体会“抑制”免疫细胞的杀戮。它们就像某种关停按钮，可以在杀手细胞攻击并杀死细胞前令其失活——从原理上说，这可是个好主意。

经免疫系统锤炼而成的新癌细胞，才是最终引起大问题的罪魁祸首。它们竟然对免疫系统有了免疫力！它们不会表现出内里的异常，不会释放太多引起身体警觉的信号，就安静地藏在众目睽睽之下。它们释放恶意信号，主动关闭了免疫系统。它们还会越长越大。随着肿瘤的增长，它又开始造成健康组织的死亡，并再次引起注意——但这一回它可不好对付了。

不过我们很确定，尼古丁，这种导致吸烟成瘾的神秘又邪恶的物质，会抑制免疫系统，让免疫细胞行动迟缓、效率低下。这种影响主要发生在呼吸道，特别是肺部——这很正常，因为烟雾最后都吸进了肺里。

45 新冠疫情

新冠病毒之所以这么危险，原因之一就是它能终止（或严重延迟）干扰素的释放，但同时被感染的细胞仍然可以释放各种各样的细胞因子，引发炎症，惊动免疫系统。于是，病毒就可以感染大量的细胞，并且不受拖累地快速扩散，同时引起广泛的炎症反应，激活免疫细胞，后者又会引发更重的炎症。

全文完

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