免疫系統(tǒng)大戰(zhàn)病原體

騰月

我們都生活在同一片藍(lán)天下，依靠大氣和各種飲食生存著。沒(méi)有誰(shuí)能完全生活在一片純凈里，在我們身邊處處隱藏著危險(xiǎn)，肉眼難辨的病原體就是潛在的威脅之一。這些病原體包括病菌、病毒和寄生蟲(chóng)。當(dāng)然，我們的身體對(duì)這些可惡的小家伙并非束手無(wú)策，每個(gè)人的體內(nèi)都有一道抵御病原體入侵的城墻，這道城墻就是免疫系統(tǒng)。

雖然人類在數(shù)百年前就知道體內(nèi)存在一套可以抵御病原體的免疫系統(tǒng)，但是這套系統(tǒng)是如何進(jìn)行工作的則鮮為人知。即使是相關(guān)專業(yè)的科學(xué)家，也是在近40年來(lái)才逐步了解其中的奧秘的。這主要得力于3位科學(xué)家的研究成果。他們分別是美國(guó)研究人員布魯斯·博伊特勒、法國(guó)研究人員朱爾斯·霍夫曼和加拿大研究人員拉爾夫·斯坦曼。

人體內(nèi)的兩道防線

就像電腦游戲“植物大戰(zhàn)入侵的僵尸”那樣，人體對(duì)付入侵的病原體也是有多道防線的，每道防線里有多個(gè)“武器”。首先需要守衛(wèi)人體健康大門的“哨兵”發(fā)現(xiàn)和識(shí)別入侵的病原體，并竭力阻撓這些病原體的入侵。這是先天性免疫在起作用，也是免疫系統(tǒng)的第一道防線。

先天性免疫是人類在長(zhǎng)期的進(jìn)化過(guò)程中逐漸建立起來(lái)的天然防御能力，它受遺傳因素控制，具有相對(duì)穩(wěn)定性；對(duì)各種病原體感染均具有一定程度的抵抗作用，但沒(méi)有特異性，一般也不十分強(qiáng)烈。先天性免疫包括皮膚、黏膜和胎盤的屏障作用、吞噬細(xì)胞的吞噬作用、體液對(duì)寄生蟲(chóng)的殺傷作用。

如果“哨兵”們被病原體擊退，那么一些更加強(qiáng)大勇猛的“斗士”就要登場(chǎng)了。這是獲得性免疫在起作用，是免疫系統(tǒng)的第二道防線。我們從小就有打預(yù)防針的經(jīng)驗(yàn)。這樣做的科學(xué)道理就是讓我們的身體對(duì)某些疾病具有獲得性免疫的能力。這種免疫功能是在出生后才形成的，并且只對(duì)接觸過(guò)的病原體有作用，故也稱后天獲得性免疫或特異性免疫。

如果免疫系統(tǒng)立即獲勝，那么我們的身體對(duì)病原體的入侵是沒(méi)有感覺(jué)的。如果免疫系統(tǒng)暫時(shí)落敗，我們就會(huì)生病。此時(shí)免疫系統(tǒng)會(huì)加強(qiáng)防御力量，加之輔以藥物進(jìn)行抵抗，我們可逐漸恢復(fù)健康。如果免疫系統(tǒng)一直處于“下風(fēng)”，甚至連藥物也對(duì)入侵的病原體無(wú)可奈何，那么人們就會(huì)長(zhǎng)期疾病纏身甚至死亡。

第一道免疫防線

博伊特勒和霍夫曼的成就是發(fā)現(xiàn)了免疫系統(tǒng)的第一道防線，也就是先天性免疫系統(tǒng)如何起作用的。霍夫曼通過(guò)研究果蠅的免疫系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)，果蠅體內(nèi)有一種名為Toll的基因與抵抗病原體有關(guān)。Toll基因產(chǎn)生的蛋白質(zhì)能夠感受到病原體的入侵，從而激活細(xì)胞內(nèi)的免疫系統(tǒng)，產(chǎn)生可以抵御病原體的多肽類化學(xué)物質(zhì)。后來(lái)，霍夫曼發(fā)現(xiàn)人體內(nèi)也有與果蠅相同的Toll基因，也能產(chǎn)生抵御病原體的多肽。

博伊特勒的功勞是發(fā)現(xiàn)了能夠結(jié)合細(xì)菌脂多糖(LPS)的受體蛋白分子，被稱為L(zhǎng)PS受體。當(dāng)病原體入侵時(shí)，LPS受體與LPS結(jié)合，啟動(dòng)細(xì)胞的先天性免疫防線，并引發(fā)身體局部發(fā)炎，吸引來(lái)更多的免疫細(xì)胞對(duì)付病原體。有時(shí)LPS受體會(huì)過(guò)于興奮，常常把對(duì)人體無(wú)害或者正常的組織也當(dāng)成敵人進(jìn)行攻擊，就會(huì)引發(fā)很多慢性的嚴(yán)重疾病。這就是自體免疫疾病，比如類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和紅斑狼瘡。

第二道免疫防線

斯坦曼的貢獻(xiàn)是發(fā)現(xiàn)了免疫系統(tǒng)的第二道防線是如何起作用的。1973年，年僅30歲的斯塔曼發(fā)現(xiàn)人體內(nèi)有一種樹(shù)突細(xì)胞，像樹(shù)杈一樣有很多分支，在人體容易被入侵的地方如鼻腔、肺部和腸道的黏膜以及皮膚等地方最為常見(jiàn)。斯坦曼發(fā)現(xiàn)，樹(shù)突細(xì)胞雖然個(gè)頭小，但是行動(dòng)敏捷，一旦發(fā)現(xiàn)入侵者，就會(huì)奮不顧身地進(jìn)行攻擊。而且樹(shù)突細(xì)胞還是很好的“偵察兵”，能將一些難以對(duì)付的病原體暴露出來(lái)，讓給更強(qiáng)大的T細(xì)胞去處理。T細(xì)胞是免疫系統(tǒng)內(nèi)的一種淋巴細(xì)胞，能夠大口吞吃入侵的病原體，和病原體同歸于盡。

樹(shù)突細(xì)胞的“記性”也很好，它能記住入侵過(guò)人體的病原體，并把相應(yīng)的信號(hào)傳遞給免疫系統(tǒng)，引導(dǎo)淋巴細(xì)胞的數(shù)量和形狀發(fā)生改變，將再次入侵的病原體迅速殺滅在萌芽狀態(tài)。這就是人們?cè)诨歼^(guò)某些疾病后，不會(huì)再次發(fā)病的原因。所以，人們稱這種免疫為“獲得性免疫”，表明人體在后天獲得了對(duì)這種疾病的免疫能力。

令人遺憾的是，斯坦曼沒(méi)能親自去領(lǐng)取科學(xué)界的最高榮譽(yù)，因?yàn)樗延?011年9月30日去世，也就是公布獲獎(jiǎng)名單的前三天。諾貝爾獎(jiǎng)評(píng)選委員會(huì)為此發(fā)布特別聲明，不取消斯坦曼的獲獎(jiǎng)資格。

開(kāi)發(fā)“虛假的入侵者”

諾貝爾獎(jiǎng)評(píng)獎(jiǎng)委員會(huì)發(fā)布的聲明說(shuō)，2011年3位獲獎(jiǎng)?wù)叩难芯砍晒沂久庖叻磻?yīng)的激活機(jī)制，使人們對(duì)免疫系統(tǒng)的理解發(fā)生“革命性變化”，進(jìn)而為免疫系統(tǒng)疾病研究提供了新的認(rèn)識(shí)，并為傳染病、癌癥等疾病的防治開(kāi)辟了新的道路。這3名科學(xué)家雖然沒(méi)有在一起共事，但是他們都從事過(guò)與免疫系統(tǒng)相關(guān)的研究。斯坦曼早在1973年就發(fā)表了相關(guān)論文，霍夫曼和博伊特勒則要晚一些。

基于3位科學(xué)家的研究成果，人們正在開(kāi)發(fā)能夠治療傳染病的“治療性疫苗”，并有望開(kāi)發(fā)出對(duì)抗癌癥的新方法。所謂疫苗，就是“虛假的入侵者”，研究人員根據(jù)疾病的機(jī)理，制造失去活性的只有外殼的病原體，讓免疫系統(tǒng)的兩道防線去攻擊這些“虛假的入侵者”，這樣既不會(huì)讓人體生病，也可以“鍛煉”免疫系統(tǒng)，讓免疫系統(tǒng)更強(qiáng)大。

有關(guān)專家表示，相關(guān)藥物將能夠調(diào)動(dòng)人體免疫系統(tǒng)對(duì)病毒或腫瘤發(fā)起“攻擊”。據(jù)悉，基于3人研究結(jié)果的肝炎治療疫苗即將問(wèn)世，現(xiàn)在正處于廣泛臨床試驗(yàn)階段。此外，還有更多的醫(yī)藥公司正在利用3位科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)，研制更好的免疫系統(tǒng)相關(guān)疫苗。