相遇的时刻

第一章 相遇的时刻

我们还没有死掉,是因为我们每个人都有免疫系统,你看,它有好几层防线来抵御感染。本章我们将会简要地回顾一下免疫系统都有哪些组成要素,它们的工作机制是怎样的。

本来,事情是很简单的。

在远古时代,疾病是诸神的旨意,或者是上帝的旨意,再或者—如果你是一个理性的、顽固的、懂点医学、在乎证据的人,你也许会认为疾病是源于人体内四种体液的不平衡。[1]“四体液说”听起来有点道理,也很实用,容易诊断,方便治疗。只不过,它完全错了。

比起古人,我们今天的认识要进步多了,想必你也注意到了。稍后我还会谈到这些进步,但是就目前而言,可以放心地说,人类对于疾病的机理和成因起码有了一部分的理解—而且就目前我们所理解的而言,疾病的机理和成因并不简单。假如古代的某位学者穿越到今天,阅读现代的医学教科书,他最感到吃惊的可能是我们现在对健康与疾病的理解是何其复杂,简直匪夷所思,令人抓狂。人们不再谈论魔鬼、神意或胆汁过量,取而代之的是细菌、病毒、毒素、自由基、白细胞、抗原、抗体、细胞因子、化学因子、主要组织相容性复合体分子、多变结合重组、高变抗原结合位点和CD25+调节性T细胞……真让人眼花缭乱。

更麻烦的是,有些疾病是通过遗传或者传染引起的,还有些疾病是身体自身的运作出了问题导致的,更多的疾病则是由上述多种因素共同导致的。比如,有些癌症是会传染的(我会在第五章里提到),或者,你可能会因蚊子叮咬而染上疟疾—除非你的基因组里碰巧有一些特殊的遗传突变,让你生来对这种疾病具有免疫力,等等。我们了解得越多,似乎就越难以界定疾病。

我们假想出的这位古代学者,读着今天的医学教科书,也许不免会疑惑:人体生病的机制为何如此复杂?罪魁祸首是一种看不见的病原体,但是还得通过另一种生物体,有时候是通过另外两种生物体,迂回曲折地在人群中传播,这一切究竟意味着什么?

“除非用演化的眼光来看,否则生物学中的一切都没有道理。”—狄奥多西·杜布赞斯基(Teodosius Dobzhansky)曾在一篇著名的文章中如是写道。对于生命世界中令人难以置信的复杂性,查尔斯·达尔文(Charles Darwin)[2]提出的演化理论是唯一令人满意的解释,因此,免疫学家已经把演化视角用于自己的研究领域,来理解为何免疫系统成了现在这个样子,以现在的方式工作。我稍后会展开谈这一点。

与此同时,我也遇到了一个问题。这个问题,所有试图表达“该主题非常复杂”的作者都会遇到,那就是,仅仅说“这很复杂”并没有传递任何有效的信息,反而显得作者比较懒。另一方面,本书是写给列位读者阅读的—也许你是对免疫感兴趣的普通读者,也许你是兴趣广泛的学生。但这不是一本教科书,虽然事无巨细地详述种种细节会让你体会到免疫系统的复杂性,但现在的读者已经不能容忍这样的文字了,要是那样写,即使是我也会把这本书丢回书架,再也不去碰它。(https://www.daowen.com)

那么,我该怎样传达“免疫系统很复杂”这层意思呢?

我们不妨转换一下思路:与其告诉你免疫系统很复杂,不如让你亲身体会一下,为了活下来,我们究竟需要一个多么复杂的免疫系统。现在,请准备好一支铅笔和一个记录本,试着回答这个问题:你将如何设计一个系统来保护身体不受伤害?

要构思这个复杂的免疫系统,你需要考虑到很多因素。首先,这套系统需要保护生物体不受外部生物的入侵或蚕食。鉴于此,一头冲向你的公牛可能会引起你“攻击或逃跑”的生理反应,但这跟免疫系统并没有关系。[3]同样,被鳄鱼吃掉也不属于免疫系统的管辖范围,因为鳄鱼是从外部进攻并直接把你吞掉。但是,如果有一种非常微小的鳄鱼,能渗入你的身体,钻进你的血液或者五脏六腑,在那里安营扎寨、大快朵颐、繁衍生息—这就属于免疫系统的管辖范围了。这种微小的寄生鳄鱼,就成为免疫系统需要对付的诸多入侵生物之一。

其次,免疫系统主要的任务不是应对有毒物质(它会起一点儿作用,但肝脏才是解毒的主要场所,而肝脏这个器官不属于免疫系统[4]),所以你只需要考虑生物类的物质,比如细菌、寄生虫和病毒(以及它们释放的许多物质)。正如你所知道的那样,你的周围到处都是微生物,时刻不停地想要入侵你的身体,所以你需要慎重对待它们。但是除了感染性的生物,免疫系统也会识别并消灭身体里的癌细胞。而且,你并不会排斥一切外来的物质—我们摄入的食物、呼吸的氧气都可以毫不费力地进入我们的身体。我们每一个人,一开始都寄居在我们母亲的子宫里,受到了友好的对待,因此你时不时还得需要准备好孕育胎儿,不让免疫系统失去控制对胎儿发起攻击。除此之外,我们的身体里也时时刻刻有上万亿个细菌在生活着,它们主要生活在我们的肠道和皮肤里。因此,你设计的免疫系统必须能够时刻区别自我、胎儿、朋友和敌人。

再次,它还需要进一步区分开不同的敌人。虽然它们被笼统地称为病原体(Pathogens,一个由两个希腊词根构成的词语,意思是“疾病的始作俑者”),但是病原体与病原体的区别可能很大,大到不亚于病原体跟我们的区别。细菌是一种微小的、独立的单细胞原核生物体;原生动物同样是独立的单细胞生物体,但是它们和我们一样,都是真核生物,这就使得区分人体细胞与原生动物(在杀死后者时又不伤害到人体自身)格外困难。另一方面,病毒根本没有细胞结构;它们实际上就是一团包裹在蛋白质外壳内的核酸(基因组),为了复制,它们必须进入宿主细胞,从内部挟持它,迫使它放弃原来的功能,成为一个生产病毒的工厂。然后还有多细胞的寄生虫(比如蛔虫)和真菌感染,除此之外,还有上文提到的人体自身的癌变细胞,它们失去了自我控制,野蛮增殖—任其发展下去,就会形成肿瘤。

免疫系统不能用一成不变的方式应对所有这些病原体,因为它们是不同的生物,出现在身体的不同部位,身体必须区别对待。在血液、肺部或是其他地方游荡的细菌,必须跟入侵宿主细胞的病毒区别开,也必须和肠道里的蛔虫区别开。免疫系统面对的挑战在于,要对每一种威胁做出针对性的反应(在针对所有这些疾病寻找处方、疫苗或是治疗方案时,医学科学家面临同样的挑战)。

所以,免疫系统必须能够准确地识别出各种各样的有害生物,并做出针对性的反应。[5]那么,你知道有什么好办法?如果它能够记住曾经遇到过的病原体,并把它们的信息一一备案,然后,下次如果再遇到,就可以快速反应了。同时,它需要准备好对付那些先前从未遇见过的入侵者,因为,生活里少不了意外。另外,它还需要准备好对付那些在人类历史上从未出现过的崭新的入侵者,因为病原体也在不断演化。它还需要考虑经济成本,让身体能承受得起。它还不能添太大的麻烦,因为身体还需要维持自身的运转,但是每一次它又需要快速做出免疫应答,否则身体就完蛋了,因为病原体往往都复制得特别快。

鉴于上述所有这些考虑,当你匆忙记录下设计要点、计算大致财政预算和人力成本之后,你可能也发现了,这个订单可不大容易满足。诚然,我们的免疫系统也不完美。有时,它应付不了了,我们就会生病,然后我们会康复;有时,挑战过大,我们无法恢复;往往,免疫系统自己运行出错或者过度反应,我们就会患上所谓的“自身免疫综合征”。尽管如此,大多数人,在大多数时候,对于免疫系统受到的挑战都能应付无虞—在我看来,这已经非常值得骄傲了。我们的免疫系统是不是很棒?不妨自豪地拍拍你的胸口吧,胸腺就在下面哦。