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引子
Hello大家好呀！上次写了一篇和健康有关的话题获得了许多小伙伴的认可和喜欢，刚好最近看完了Phillip Dettmer写的新书《Immunity: A Journey into the Mysterious System That Keeps You Alive》，一本非常具体生动介绍免疫系统的科普读物，打算再来跟大家聊聊健康这个话题。
事先声明，我没有临床医学和生物学的学科背景，以下介绍的大部分内容都来源于这本书，书中一些很有趣的案例我专门读了论文原文和新闻报道，尽可能简洁清楚地给大家聊清楚这个话题。最后由于篇幅过长还是决定再出一篇（III）……
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免疫系统：1+1>2
看完整本书我最大的感受就是，人体真的太神奇了！你如果了解自己的免疫系统是如何工作的，你就会在下次手指被不小心割伤或者意外得了感冒的时候，短暂停下三秒想象你身体内正发生的战役。你会感叹这些精细到微毫的生理机能是如何拯救了你，又如何可能在分秒之间毁灭了你。
我们先来说拯救，把毁灭放在下一篇来写。免疫系统应该是人类进化过程中被留存下来最重要的生存武器。简单来讲，免疫系统的主要目的只有一个，那就是分清敌我。我们每天都在和大量的外来物质产生互动，人体本来就是一根很长的管道（虽然这么说很不雅，但化繁为简确实就是这样，从鼻腔口腔到肠胃排泄），意味着我们每天都需要跟无数外来物打交道。无论是细菌还是病毒抑或是寄生虫，它们都在等待一个绝妙的时机尝试突破人类的屏障进入体内，获取它们存活的机会，而这就是免疫系统该工作的时候了。
人体是个长管道，插画出自书本
免疫系统说是系统，但其实它是由无数个免疫细胞构成。它们之所以能成为系统，是因为细胞间的互动触发了一系列连锁反应。很多人会觉得细胞不就是一个又蠢又呆的无生命体吗？这个说法对了一半，细胞确实是又蠢又呆，但它并非真正意义上的无生命。毕竟，细胞有新陈代谢，它可以对刺激物作出回应，它也可以增生和自我复制（癌症就是恶性细胞的失控性增生）。
但免疫系统的神奇之处就在于，它是由又蠢又呆的蛋白组成了比较蠢呆的细胞，而这些比较蠢呆的细胞间发生互动组成了异常聪明的免疫系统……这个和蚁群的1+1>2原理差不多。如果你小时候观察过蚂蚁，把一只蚂蚁从蚁群中孤立出来，它会在原地打转不知道自己该干嘛。但你如果把它放回蚁群，这些蚂蚁之间马上就有了信息交流和协同分工，它们可以建成复杂精密的蚁穴，保证蚁群的生生不息。
扯远了，我们的重点是，免疫系统本质上是由细胞的交互形成的，像一堆毫无特色的废铁突然组装来个超人变身。
本来想找个蚂蚁图，但有点恶，还是用奥特曼吧……
#2
鲁莽士兵和特洛伊木马
人体的免疫系统有两个分支，一个是先天免疫系统（innateimmunesystem），包括巨噬细胞和中线粒细胞等；一个是适应性免疫系统（Adaptiveimmunesystem），也可以叫后天免疫系统，包括我们熟知的T细胞和B细胞等。
其实从名字很容易理解它们的不同分工。先天免疫系统是人类应对病原体的第一道防线，它的优点是快速反应，能对付普通病原体，并根据危险程度来决定要不要召唤适应性免疫系统。缺点当然也很明显了，先天免疫是没有特异性的，也没法产生免疫记忆。这两样都非常重要，因为这意味着先天免疫没法有效应对病毒入侵。
病毒是人类所面临的最棘手的敌人之一，这是由它自身的特点决定的：第一，病毒具有特异性，意味着病毒能识别人体某些特定细胞上的接受器。第二，当病毒和细胞的接受器结合后，就相当于它获得了进入细胞的钥匙。一旦它进入细胞，就会「反客为主」，暂停细胞的正常蛋白生产，转而让细胞为它生产病毒同盟……第三，病毒繁殖速度非常快，它的裂变速度为指数增长。最后也是最可怕的一点，那就是病毒会不停变异。我们在新冠疫情期间所经历的几轮病毒变异也是出于病毒这一最古老的进化策略。
细菌和病毒最大的不同在于，细菌有自己的代谢系统，这意味着它们会释放特殊的化学物质吸引先天免疫系统进行清除。然而，病毒只有细菌的千分之一大小，它没有代谢系统，说白了病毒就是一个由DNA和蛋白构成的非细胞结构，如果不进入细胞进行自我复制，病毒不过是一个普通的结晶体。由于体积小，病毒很擅长隐藏自己，它通常躲在感染细胞后面操控细胞的蛋白合成。
这么看，病毒其实比细菌聪明很多。假如说细菌是鲁莽的士兵操起家伙就冲向敌方阵营，那么病毒则更像是特洛伊木马之战里那些躲在木马里的战士。它们先潜伏进城内，趁着月黑风高夜悄悄就把城市给挟持了……
从这段描述里其实也很容易感觉出来，鲁莽的细菌更适合快狠猛的先天免疫系统来应付；而狡猾的病毒则需要精锐部队——适应性免疫系统「以巧取胜」的战略部署。
#3
当病毒与免疫系统相遇
精锐部队需要更长时间来部署战略，这给了病毒绝佳的自我复制窗口期。当它们指数增长一直到不得不把原来细胞撑破后，释放出来的病毒马上会引起细胞因子风暴（我们前面说过，免疫系统很擅长分清敌我，一旦敌人没有了细胞的遮掩就会引起干扰素注意）。这些细胞因子风暴作用无他，主要是为了激活免疫系统并为其指路的。
但细胞因子也容易形成细胞因子风暴，会对人体产生很多影响
这里我们必须先暂停一下来聊聊细胞之间的运动。要知道细胞是没有视觉和听觉的，它们怎么知道战场在哪里并迅速冲去灭火呢？细胞因子就是充当这一重要角色。细胞因子用于细胞间沟通，当某个地方突然密集形成细胞因子团，就意味着这里是战场所在地，可以说它是免疫系统的GPS系统。但是也要注意，假如身体反应过度形成细胞因子风暴，这也会带来灾难性后果，比如血压骤降，器官缺氧等。（许多新冠疫情早期死亡案例都源于过度的免疫反应，这个我们稍后再谈）
回到战场。细胞因子此时发出了一个「为病毒做好准备！」的信号，当细胞识别到这一信号，它们会改变行动，比如暂时关闭自己的蛋白生产器。但同时，病毒也在释放更多的自我复制体来攻击细胞，为它自己的存活争取时间。
这时先天免疫系统最先启动，它开始释放另一种细胞因子来杀死病毒：发热源。这就是你感冒时发烧的主要原因，发烧是通过全身系统性地创造糟糕的生存环境来抑制病毒。发热源也是非常特殊的细胞因子，它是为数不多可以穿过血脑屏障直接给大脑发出「加热身体」命令的化学信号。几乎所有的病原体，无论是细菌病毒还是寄生虫都无法抵抗高温环境，所以发烧是免疫系统的一个杀伤性武器。
高温下人的新陈代谢会加速，身体在战斗中消耗非常大的能量
但别尝试用这个方法减肥……
也许你会奇怪，但为什么人体内的其他细胞不会被高温杀死呢？这就是人体结构的精妙所以，我们的细胞自带热休克蛋白，简单说就是有一层高温防护服来确保细胞在高热环境下仍能正常工作。
与此同时，适应性免疫系统终于开始启动工作了。当树突状细胞带着「情报」赶往淋巴结后，会首先启动辅助性T淋巴细胞。每个T细胞上都有一个特定的接受器，可用于识别特定的抗原，如果某个接受器成功与树突状细胞上的抗原结合，它就会大量克隆自己。然后这些拥有特定接受器的T细胞会冲出淋巴结，顺着细胞因子赶到战场。
但这还不是免疫系统的杀手锏，真正的特种兵是B淋巴细胞，因为B细胞能分泌针对病毒的特异性抗体。但B细胞的启动需要得到两次认证，原因很简单——免疫系统里越是强大的武器，越是需要更复杂的启动模式。这就好比普通手枪可以直接锁在自家柜子里，但是核武器要需要美国总统和参众两院的联合签署才能启动……
这个Y型结构的小东西就是抗体，它可以阻断病毒进入细胞 (WHO)
B细胞的两次认证一次来自先天免疫系统，一次来自适应性免疫系统。一旦通过认证，B细胞可以分化成浆细胞，每秒产生2000个杀伤性抗体。这个过程远没有我所描述的那么简单，免疫系统的牛逼在这里得到充分体现。比如B细胞不是简单的一次性生成抗体，它会不断调整优化自己的抗体并呈现给T细胞，而每得到一次T细胞的鼓励，它都会顺着这个方向持续改善武器。
在生物学里这叫做「抗体的亲和力成熟」，你不需要记住这个复杂的名字，只需要知道，每次B细胞得到T细胞的一次亲吻，他的战斗力都会继续提升！
这是为什么抗体对于病毒有如此致命的效力，因为抗体不是随机生成的，而是自然选择的结果。而这一动态过程实际上也是在应对病毒的持续变异，病毒在变，抗体也在随时优化策略。
但我们还面临一个病毒逃逸免疫的策略——如果病毒都是躲在细胞里做些见不得人的勾当（实际上很多癌细胞也有这个问题），那我们的免疫系统要如何正确识别它们呢？
人类免疫系统早就想到这层了……这个策略简单说就是在每个细胞上安装一个展示窗口（MHCI模块是用于随机展示蛋白的）。细胞会不断分解蛋白，其中一部分会被循环使用，另一部分会被随机抽取到MHC I模块里进行公示，通过这个设计，细胞内部的「dirty secret」就可以被外部所知悉。另外，我们刚才提到的细胞因子（如果大家还记得…… ）是可以命令细胞生成更多MHC I模块的，也就是说，能更方便免疫系统了解细胞体内发生的事情。
人体内所有有细胞核的细胞都有MHC I模块
但别忘了，咱们的敌人也不是吃素的。病毒也发现了这个恼人的机制，于是它学会了让受感染细胞关闭自己的窗口。你可想而知这对你的健康是多么不利，许多癌细胞和病毒都能悄无声息地复制自己然后逐渐统治你的身体。
然而千算万算，没算到免疫系统技高一筹……这里我们要提到自然杀伤细胞（Natural Killer Cells）。这个细胞实际上属于先天免疫系统里的一员，它的职能只有一个，就是检查细胞有没有展示窗口。如果说其他免疫系统是寻找异常的存在，自然杀伤细胞就是寻找正常的不存在。仔细想想，这真的是叹为观止。
而一旦免疫细胞发现展示窗口里有不应该出现的敌人，或者没有窗口，它会立刻命令受感染的细胞自杀。没错，你的免疫系统拥有「杀你」的权限。如果发现异常，免疫系统会要求感染细胞精准自杀。
什么是精准自杀呢？就是要求细胞分解成无数小块，这些小块里包裹着病毒残片，然后等待着被巨噬细胞吞噬。「精准自杀」非常重要，它不像细菌感染由中线粒细胞直接使用化学武器爆破敌人，要知道如果细胞体内的病毒流出会马上感染其他细胞，所以必须使用「精准自杀」方式来安静地处理掉敌人。
感染细胞被杀死的全过程
一下子说了太多知识点……深呼吸一口气，我们终于到了最关键的环节，为什么这次疫情需要接种疫苗？
#4
假如免疫系统可以开挂
在聊疫苗之前我们先来简单说说为什么细菌可以有药物治疗（抗生素），而病毒没有有效的药物。很简单，原因是病毒太像我们自身的细胞了，药物在攻击病毒的同时也很可能会攻击我们自身。比如我们众所周知的盘尼西林，这个抗生素可以阻止细菌生成细胞壁，而我们自身的细胞并没有细胞壁，所以抗生素的杀伤力可以只针对敌人。
这是病毒和癌症让人头疼的地方，因为两者都太像我们自己了。我们这篇文章反复提到免疫系统的功能是分清敌我，如果你的敌人学会了伪装，事情就变得复杂了。
但所幸，虽然我们还没找到很好的药物对付病毒，我们却可以提前训练自己的免疫系统让它能快更精准地识别敌人。我们回到之前的一个话题，适应性免疫这个名字说明了一切，这个免疫系统并非先天就具备的，它需要后天的训练和改良。
这也是为什么在大型传染病流行时小孩和老人更容易生病和死亡。小孩是因为还没有足够多的机会来训练自己的免疫系统，他们的适应性免疫系统并不发达；而老人则是因为随着年龄增长免疫系统开始逐渐停工，要知道适应性免疫系统本来应对速度就比较慢，如果再延迟开工，敌人就直接把你KO了。
而疫苗是通过注射弱化版本的病毒到体内，先引起免疫系统的注意，教会它识别病毒的模样，并由B细胞提前合成特定的抗体。这就好比先给你一套泡沫武器和模拟病毒过过招，等到敌人真正来临时，你的适应性免疫系统可以比平时更快地调取武器来攻打病毒，而不至于让你发展成重症。
也有朋友疑惑，为什么接种了疫苗还是会感染病毒，而且还会传染给别人？我们说过，咱们的敌人不会坐以待毙，所以还是有少量病毒可以通过免疫逃逸进入另外的宿主。但是，你的免疫系统已经足以对付体内的病毒，把它们打得落花流水。
实际上疫情期间的mRNA疫苗也是通过训练身体生成病毒特定的刺突蛋白，由此让身体学会识别敌人
新冠疫苗的开发速度可以载入人类史册，这是人类第一次如此快速地应对一种新型冠状病毒。但这也是基于我们此前对SARS，埃博拉，H1N1等许多病毒的了解上，人类学会了如何更好地面对自己的敌人。
文章写到这里不知道把多少读者哄睡着了（我真不是故意的……），最后我想再简单聊聊新冠病毒。最近广州在一点点放开社交管制，这是值得欢欣鼓舞的事情，但看到朋友圈里还是有些小伙伴很担心放开后的大范围感染。
其实没有什么比武装你的免疫系统更值得投资的事情了，这包括打疫苗，保持健康的生活方式（可看上篇），保持个人卫生，保持愉悦的心情。听起来像是一堆废话，但至少比那些推销说靠吃药能增强免疫力的广告有用多了，也比坚持把病毒消除殆尽要实际得多。
我们经历了三年疫情，失去了许多，但也得到了许多。假如通过这次疫情我们能更好地了解病毒，了解预防手段，了解我们自身的免疫系统，我们或许就并不全然是在白白牺牲。
仔细想来，我们的人生也会遇到许许多多跟病毒一样恼人的困难，但希望我们都能和自己的免疫系统那样聪慧、勇敢、且永不放弃努力。
（争取早日把第三篇写出来，聊聊免疫系统给我们带来的伤害，想看的朋友给我们点赞让我多点动力吧哈哈）
希望大家都能让病毒退！退！退！
