无脑也复杂

无脑也复杂

上面提到的所有这些免疫机制都属于先天免疫的领域。理论认为,无脊椎动物的先天免疫能力足够有效,能够维持足够数量的先天免疫分子,并且维系一生。如果入侵的细菌、真菌以及其他病原体演化得更为成功(它们无疑会的),它们所针对的无脊椎动物就可能会进一步强化它的先天免疫能力,提高它的调控机制,或者依赖体内的菌群来抵御入侵者并阻止它们逗留。

昆虫和其他无脊椎动物不需要适应性免疫系统,它们也没有适应性免疫系统。

情况就是这样。

不过,也许我们这么说有点为时尚早。

新的报道不断涌现。无脊椎动物似乎具有某种东西,或者许多种东西;这些东西,虽然跟脊椎动物体内(无论是有颌或是无颌)的适应性免疫系统不完全相同,但它们无疑预示了一种前所未有的特异性,并由此引发了进一步的问题:

有些无脊椎动物相当复杂,能存活几十年。既然如此,我们不是有理由推断它们的免疫系统也相当复杂吗?

当果蝇受过一次感染之后,如果我们立即观察它的基因组,会发现许多基因都被激活了,而我们对这些基因的功能一无所知。这些基因是做什么的?(https://www.daowen.com)

研究人员已经在水蛭和海胆(寿命较长的无脊椎动物)里发现了一些跟RG1和RG2(适应性应答的发起者)非常类似的基因。它们在做什么?

上一节我们提到了多种昆虫的免疫防御,最近的研究发现,它们并不是独立运行的;事实上,它们在某种程度上是相互调控的,于是整体来看,它们产生出了极为有效的免疫应答,而且可以针对它们遇到的不同病原体做出不同反应。这算不算是某种特异性呢?

无脊椎动物往往跟细菌形成意义深远的关系。我们之前提到过肠道共生菌及其包被卵细胞的方式,但是无脊椎动物和细菌也会一起完成许多其他的事情—一个著名的例子是鱿鱼会利用荧光细菌(费希尔弧菌,Vibrio fi scheri)来为其提供荧光。所有这些关系也就意味着,这些细菌的宿主可以区分它们想要的细菌与它们不想要的细菌。它们是如何做到这一点的?

纤维蛋白原相关蛋白(FREPS),是软体动物中存在的一类分子,它不仅跟抗体分子看起来很像,会对感染做出反应,而且两只蜗牛之间都有极大的差异。有可能,编码免疫分子的基因更容易突变,因此比正常基因突变的速率更快,从而为日后出现的体细胞重组提供了一个基础版本—与人体B细胞内出现的基因重排的原理没有太大区别。适应性免疫是否由此起步呢?

考虑到这类问题—以及在无脊椎动物“天然”免疫系统中的全部复杂性、特异性与活性,再考虑到,即使是在哺乳动物里,诸如自然杀伤细胞这样的细胞类型似乎就介于先天免疫系统和适应性免疫系统之间的灰色地带,[9]一些免疫学家开始提出一个更广泛的问题:目前已经建立起来的“先天免疫与适应性免疫”的二分法,是否仍然有助于我们理解免疫系统?

无论它是否可以归为一个独立的适应性免疫系统,无脊椎动物目前尚缺少一个特征:免疫记忆。比如,海绵是公认的最古老、最简单的一种动物生命形式,它们甚至有能力重新组装自己:把一只海绵切成几段,它们会重新连接起来。把两只海绵切碎,混起来—结果它们依然会形成原来的两只,因为它们有能力区别彼此。当你试图把一只海绵的片段“植入”另外一只的时候,受体会排斥“移植体”,因为海绵依然可以区分“自我和非我”。在脊椎动物里,当你试图重复一次失败的移植的时候,会引起更快速、更果断的排斥反应,因为受体产生了免疫记忆。在海绵里,情况则不是这样,这暗示着海绵没有真正的免疫记忆—对于所有其他无脊椎动物,科学家认为情况也是如此。虽然我们越来越难以声称免疫系统有何特殊之处,起码,就目前而言,适应性免疫中的免疫记忆能力仅属于“更高级”的生物体。