细菌看不到的东西
在前一节,我们谈过了那些入侵人体的微生物会有哪些遭遇。不过,我们还没有谈到身体是如何鉴别它们,以及如何做出特异性的反应。先天免疫系统必须能够区分自身细胞和物质(它们有权利在身体里逗留)与外来细胞和物质(它们无权逗留),并做出适当的反应。免疫系统还需要留意身体做出的更进一步的反应,并尽快把入侵病原体的种类和规模等信息反馈给身体。
免疫系统内的一种关键元件是一批数量巨大、种类繁多的受体分子,每一个分子都有其明确对应的信号。它们大小不一、形状各异,但是,由于功能都是识别病原体,所以被统称为模式识别受体[14]。它们是早期预警系统。当外界病原入侵,模式识别受体会首先识别出它们,并激活初级免疫应答,这也会影响适应性免疫响应—稍后我们还会谈到。
曾经让我感到特别困惑的TLR2,也是一种模式识别受体,它属于重要的Toll样受体家族。人体内许多广泛分布的免疫细胞都有Toll样受体,包括心肌单核细胞,皮肤的内皮细胞,以及肠道上皮细胞,等等。
Toll样受体识别的是一大类物质,它们具有如下特征:1.只在微生物中出现,人体中没有;2.在许多微生物中都广泛出现;3.对微生物的生存至关重要,因此,不允许它们出现“逃逸突变”(否则它们可以轻易地逃脱免疫系统的识别)。真抱歉,又要介绍一个新的缩写词了,它描述的正是微生物身上会引起免疫应答的物质,统称为病原体相关分子模式。(https://www.daowen.com)
病原体相关分子模式可以是细菌(或病毒)具有而人类没有的一切常见形式:它可能是细菌细胞壁上的一部分,或者是一段特殊的DNA,甚至是一个仅在细菌鞭毛上出现的特殊蛋白。其他哺乳动物、非脊椎动物,甚至植物也可以识别同样的病原体相关分子模式。不幸的是,它们不只出现在危险的病原体身上,体内的共生菌也有这些病原体相关分子模式,这就意味着,携带着Toll样受体的宿主细胞和她体内的菌群之间必定存在着某种物理屏障—或者其他的保护手段,来预防身体攻击这些有益的细菌。
对于那些锚定在先天免疫细胞表面的Toll样受体来说,一旦它们识别到了病原体相关分子模式,就会向细胞内发出一种信号,使它激活。接下来会发生什么则取决于被激活的细胞的性质。如果它是吞噬细胞,它就准备要追逐并吃掉细菌;而其他先天免疫细胞则会扮演其他角色。此后,事情开始变得更加复杂,为了阅读的简便,我将忽略一些细节(以及更多的名词和缩写词),告诉你最精要的信息:经过一连串的分子信号传递,先天免疫系统的各个环节互相确认了:1.感染正在发生;2.感染发生的位置。[15]于是,细胞和分子从四面八方赶来,开始忙碌地工作;其他的免疫细胞捕获了从细菌身上分解或游离出的其他元件,奔赴淋巴结—在人体内有上百个淋巴结,分布在颈部、腋窝、胸腔、腹腔、腹股沟等处。在那里,身体会确认感染的特性,并做出适当的免疫响应。
当你阅读免疫学论文(特别是年代稍微久远一点的论文)的时候,你会感觉先天免疫系统好像是个“小丫头”……倒不是说笨,而是有点简单、不够精确,有点太普通了。我不断地谈到,细胞和受体接收到了泛泛的信号,并做出整齐划一的反应,这足够对付简单的病原体了,但与此同时,它也为真正的免疫应答做好了准备—因为适应性免疫系统更成熟,也受到了更精细的调控。
但是,最近的研究暗示,身体可能比我们之前认为的要更微妙、更精巧、更有趣。看起来,通过综合来自不同受体的信号,免疫细胞可以区别这些细菌片段的来源:破裂的死细菌,完整的死细菌,抑或是活细菌,[16]再或是危险的活细菌。[17]显然,不同情况的威胁程度不同,也需要不同的应对方式。这个策略不坏。