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《我们为什么还没有死掉》：免疫系统的保卫战：人类健康的守护者
铛铛铃2025-09-20【科普】361人已围观
简介
今天为你解读的书《我们为什么还没有死掉》，副标题是“免疫系统漫游指南”。
2020年，一场新冠病毒引起的疫情蔓延了整个地球，对人们的日常生活和经济活动产生了极大的影响。仅仅半年的时间，全球已经有几千万人感染新冠病毒，马来西亚、越南等地还出现了传播速度更快的变异病毒。
新冠病毒属于一种病原体。所谓病原体，是导致人体感染疾病的微生物的统称，包括病毒、细菌、真菌、寄生虫等。漫长的人类历史上，沙门氏菌、狂犬病毒、流感病毒等病原都曾威胁到人类的生存。在14世纪的欧洲，鼠疫杆菌引起的黑死病夺走了2500万人的性命，占当时欧洲人口的1/3。
病原体如此凶残，但人类并没有因此灭绝，多数人都幸存了下来，而且还活得健健康康的。这是为什么呢？《我们为什么还没有死掉》这本书就回答了这个问题。那是因为在漫长的进化过程中，人体逐步演化出一道防线，也就是免疫系统，它会帮助人体抵御病原体的入侵。
本书作者伊丹·本·巴拉是澳大利亚悉尼大学科学、历史与哲学博士，长期专注于科学、历史的研究和科普。他的第一本书《奇妙的微观世界》曾获得2010年美国科学促进优秀科学图书奖。在今天为你解读的这本书中，作者将带领我们漫游人体免疫系统，了解免疫系统的组成和工作机制。
接下来，我主要通过三个问题为你解读这本书：
第一，免疫系统是如何工作的？
第二，免疫系统出差错会引起哪些问题？
第三，人类如何利用免疫系统来应对疾病？
首先讲第一个问题：免疫系统是如何工作的？
人类在数百万年时间的演化进程中，与周围的自然环境不断进行着互动，逐渐形成了精密高效的免疫系统，阻挡外来敌人，也就是病原体对人体的入侵。免疫系统一共有三道防线，分别是物理屏障、先天免疫系统以及适应性免疫系统。
先来说说第一道防线——物理屏障。我们身处的世界里充斥着各种病原体，公交车的把手、公厕的马桶圈，甚至空气中都包含着很多细菌、病毒，它们可以从任何地方侵入人体。但是绝大多数病原体都无法突破由皮肤、黏膜以及各种分泌物组成的物理屏障。
首先，皮肤就是一道由多层细胞组成的物理屏障，它把病原体挡在人体之外。这样一来，我们在洗手或者洗澡的时候，热水、洗手液和沐浴液就能将附着在皮肤上的病原体消灭。用洗手液配合科学的洗手方法，可以减少大约90%的手部细菌。
其次，我们人体的呼吸道、胃肠道、尿道等器官的黏膜，也可以有效地抵挡病原体的入侵。就算有些病原体进入人体，也会死于胃里的强酸环境，或者死于肠道内其他寄生细菌的攻击，或者直接被尿液冲走。
有些病原体因为外伤等各种因素侥幸通过物理屏障，进入了人体，接下来就要面临人体的第二道防线了。第二道防线是人体的先天免疫系统。先天免疫系统像是一套预设好的程序，它可以区分人体自身细胞与外来物质，一旦识别出病原体，就会发出危险信号，用预设的程序消灭入侵者。先天免疫系统的主力军是免疫细胞。如果入侵病原体是细菌，免疫细胞表面的补体蛋白分子会快速、精准地识别病原体，并与之结合，确认感染位置，同时发送信号给另外两个小伙伴，也就是吞噬细胞和自然杀伤细胞，召集他们一起来歼灭病原体。歼灭的方式是多种多样的，比如有些酶和小的抗菌肽分子会蚕食细菌的外膜，某些蛋白质会吸附在细菌表面穿孔，破坏细菌细胞，还有一些补体蛋白会粘附在细菌表面，并将其标记出来，再召集吞噬细胞来吞噬掉细菌。
如果入侵病原体是病毒，病毒会入侵人体细胞内部，这样就能避免免疫系统的识别和攻击了吗？也不是。一旦细胞遭受病毒的感染，无法自我修复，它会选择自杀并释放出危险信号，通知免疫系统。这样尚未被感染的细胞会提高警惕，防止被病毒感染。你可以想象，有一群细胞牺牲了，就会给其他细胞送上“小心病毒”的鸡毛信，这都是人体先天免疫系统赋予细胞的使命。
物理屏障和先天免疫系统两道防线可以消灭绝大多数病原体，但是病原体也在不断进化，入侵策略变得越来越多样化，越来越狡猾。比如有些病原体带有特殊的工具，来欺骗免疫系统，扰乱人体细胞间的交流信号。这时候先天免疫系统应付不过来，适应性免疫系统就要登场了。
适应性免疫系统是人体的第三道，也是最后一道防线。适应性免疫系统只针对特定病原体，这类病原体叫做抗原。有一种专门的抗原呈递细胞，会把抗原送回系统进行分析。你可以把适应性免疫系统想象为一支部队，他们要抵御病原体大军入侵，抗原呈递细胞是前线的小兵，他抓回来一个俘虏审查，这个俘虏就是抗原。当部队从俘虏这里了解了情报，就能排兵布阵，对病原体大军进行精准打击。
与快速还击的先天免疫系统相比，适应性免疫系统更为沉着冷静。它需要对多个渠道获得的信息进行严谨确认后，才会进入激活状态，保证在合适的时间启动免疫应答，避免小题大做去应对简单的感染。因此适应性免疫需要时，反应相对更慢。
适应性免疫系统的军营里有两个精锐部队，是两种类型的白细胞——B细胞和T细胞，统称为淋巴细胞。它们主要分布在淋巴组织和淋巴器官里。这两种细胞都是高度特异的，也就是说，每个T细胞或B细胞的细胞膜表面都有独特的受体分子，来专门识别某种抗原，并与之匹配结合，进而调动免疫系统，消灭病原体。
那这两种细胞有什么不同呢？我们先来了解一下T细胞。T细胞在日常中一般处于尚未完全成熟的初始状态。当抗原呈递细胞将抗原交给初始T细胞后，它们会针对抗原转化成不同类型的成熟T细胞，有的负责定位，有的负责攻击，有的负责调控杀伤过程，以避免失控，有的负责记录病原体特征，为下次感染做好准备。
再来了解一下B细胞。B细胞不会跟病原体近距离搏斗，而是产生大量叫做抗体的大分子蛋白。抗体被分泌到血液或者受感染的组织，当抗体遇到特定的抗原，便会迅速结合，阻断它们的活性，并最终消灭它们。另外，抗体还有一个更重要的功能，就是在病原体上留下标记，以便先天免疫系统来消灭它们。
当与病原体的战斗结束之后，T细胞和B细胞会启动程序性的自杀，只留下对病原体具有识别作用的记忆细胞。当病原体再次入侵的时候，记忆细胞将快速调用免疫系统进行高效防控。比如常见的流感，人们在患病之后，由于人体内留下了具有识别作用的记忆细胞，下次再面对同样的流感病毒入侵，身体的免疫系统会快速响应，将病毒消灭。
免疫系统不仅可以实现对入侵病原体的防控、识别和精准打击，还能够合理调整杀伤力度。那么如此智能的一套系统是如何诞生的呢？从一个人还是受精卵的那一刻起，免疫系统就开始缓慢的发育。随着胎儿的发育，胸腺、脾脏、淋巴结等免疫器官中的部分细胞逐步转化成为免疫细胞，形成一套复杂而精密的防御系统。婴儿出生后，接触到外界环境中的各种病原体，接种疫苗等，一旦触发适应性免疫系统，将会在体内留下对病原体具有识别作用的记忆细胞，从而使得免疫系统越来越强大。
现在我们了解到免疫系统是如何工作的，精准识别病原体是免疫系统的关键。通过物理屏障和先天免疫系统，人体可以有效消灭绝大多数病原体。对于一些狡猾的或者未知的病原体，人体还演化出了复杂的适应性免疫系统，随时应对新型病原体的入侵。如此复杂精细的系统，会不会有出错的时候呢？如果出错了会怎样呢？第二部分我们就来了解一下，如果免疫系统出现差错，将会引发哪些病症。
第一类病症是免疫缺陷疾病。当免疫功能出现缺陷，某个环节缺失或者不正常工作了，人体就会出现免疫缺陷疾病。病因可能是由于基因突变，也可能由环境因素引起。一旦患有免疫缺陷疾病，人体对外界病原体的抵抗能力将急剧下降，会导致反复感染或严重的感染性疾病。最典型的例子就是艾滋病。艾滋病的全称是获得性免疫缺陷综合症，由HIV病毒引起，是一种危害性极大的免疫缺陷疾病。HIV病毒能够攻击人体内的T细胞，并大量破坏T细胞，使人体免疫功能丧失，从而引发其他的感染。
免疫系统出现差错引发的第二类病症是炎症。我们在日常生活中经常会遇到炎症，比如做菜切到手，菜刀上的细菌趁虚而入，如果不及时消毒，伤口感染会感到疼痛，还会发红发热，这就是炎症反应。之所以有这些症状，是因为当身体受到感染时，免疫系统召集的白细胞和抗菌物质到达感染位置，引起附近的血液和淋巴液加速流动。炎症反应是正常免疫反应的一部分，免疫系统根据病原体的危险程度作出反应，威胁越大，免疫反应越强。随着免疫过程的结束，炎症反应会自然消退。
然而，炎症是把双刃剑，在有些情况下，炎症有着潜在的危害。在大脑等特殊部位或器官发生的炎症，可能造成严重的后果，比如大脑炎症会压迫中枢神经系统，如果声带出现炎症，可能阻塞喉部，导致窒息，严重的心肌炎会影响到心脏的功能。这个时候就需要使用抗炎症药物来抑制炎症反应。
第三类病症是战斗力爆表的免疫系统引发的过敏症。有些人对花粉过敏，每到春天容易呼吸困难，有些人对海鲜过敏，吃了海鲜后皮肤上出现红色斑点，这都是过敏症。过敏症是由于人体免疫系统对外来物质的识别产生了偏差，因此对无害物质以及人体组织发起攻击，在身体内大动干戈一场，结果就引发了一系列过敏症状。正常情况下，免疫系统是能分清敌我的。现在有些小朋友特别容易过敏，往往是因为生活的环境过于干净，或者滥用抗生素，破坏了身体里正常的菌群比例，让免疫系统过度敏感。所以适当接触无害的微生物，可以防止形成过敏体质。如果已经形成了过敏体质，那就需要尽量避免接触过敏物质。
第四类病症是自身免疫性疾病，它是指免疫系统失控攻击人体组织。理论上，免疫系统可以对任何东西发起攻击，因此它就有可能攻击身体内的正常分子和细胞。当然，人体内也有一种机制避免免疫系统攻击自身，但是它一旦出错，人体就会患上自身免疫病。如果免疫系统攻击的是胰腺中分泌胰岛素的细胞，人体就会患上一型糖尿病，如果是其他的细胞，人体就可能患上类风湿性关节炎、红斑狼疮、自身免疫型肝炎、重症肌无力症等等。
免疫系统是一个精妙复杂的体系，帮助人体应对外界病原体的侵害，但是免疫系统一旦出错，也会引发很多复杂的问题。科学家们不断地探索人体免疫的机制，希望通过控制免疫系统预防和治疗疾病。接下来就说说人类如何利用免疫系统来应对疾病。
随着基因组学、蛋白组学等学科的发展，人类对于免疫系统的认知越来越深刻，能够更好地利用免疫学来干预和治疗疾病。这主要体现在三个方面。
第一个运用领域是接种疫苗，刺激人体产生抗体，预防疾病。人类最早利用的疫苗是天花疫苗。天花曾经困扰人类长达数千年之久，人们慢慢观察到，曾经患过天花的人就不会再患。不同地方、不同时代的人都曾想到过进行人痘接种，也就是从天花患者身上的脓包里取一点出来，接种到健康人的皮肤下。虽然接种者接下来会表现出轻微的疾病症状，但从此以后就不会再得天花了。18世纪初，人痘接种法从土耳其传到英国，并且对抵御天花相当有效，人们逐渐接受了人痘接种法。但是人痘接种比较痛苦，安全性也比较低。英国医生詹娜发现，得过牛痘的挤奶女工不会染上天花病，他从中受到启发，发明了安全有效的牛痘接种法，也就是用牛痘脓包给健康人接种。和人痘接种相比，这种方法极少引起水泡，不会在被接种者身上留下麻点。19世纪末，法国微生物学家巴斯德提出，可以给人体注射弱化的病毒，让免疫系统产生抗体，从此人类开始利用疫苗来预防疾病。
那么利用疫苗预防疾病的原理又是什么呢？在前面讲适应性免疫系统部分，我们了解到，适应性免疫系统遇到病原体会做出适当的反应，并且留下记忆细胞，当病原体再次入侵的时候，免疫系统就可以更快速、高效地应对。疫苗就是利用这种机制，将改造后的病原体注入体内，利用免疫系统的记忆效应预防病原体入侵。
疫苗有许多类型，最常见、最好用的两种类型是活的弱化病毒和灭活的病毒，它们的毒性不至于引发疾病，但可以激活人体的免疫系统，让它们产生免疫，并留下记忆细胞。当人体遇到同种病毒入侵时，免疫系统便可快速响应，击退病毒。比如我们小时候吃的白色糖丸，其实就是预防小儿麻痹症的疫苗，它是把致病率降低的病毒混合在奶粉、葡萄糖等辅料里制作而成。糖丸使得小儿麻痹症在中国消失，拯救了无数儿童。
第二个运用领域是体外制备抗体。还记得适应性免疫系统中的B细胞吗？B细胞被抗原激活后，将会分泌大量针对某种抗原的抗体。抗体分子是高度专一的，只跟特定的抗原结合。抗体是个好东西，我们能在实验室中制备出抗体吗？可以。所谓体外制备抗体，就是利用基因技术人工合成抗体成分，而不是由人体的免疫系统直接产生。英国生物化学家瑟萨·米尔斯与德国生物学家乔治·斯克尔就发明了单克隆抗体技术。它们将感染后产生抗体的脾脏细胞和可以无限增殖的骨髓瘤细胞结合，形成杂合体，这种杂合体可以在实验室条件下无限繁殖，并产生某一类型的抗体。利用这项抗体技术，科学家就可以使用不同的抗体，快速高效地制备不同的抗体。比如用蛇毒少量多次注射动物后，动物体内会产生蛇毒抗体，将蛇毒抗体提纯，可以用来给人体消解蛇毒。
第三个运用领域是癌症治疗中的免疫疗法。癌症的特点是癌细胞在身体里疯狂繁殖，导致部分组织功能受损，破坏了身体的正常功能。如何治疗癌症一直是个棘手的问题，因为癌细胞跟身体其他细胞的区别微乎其微，抗生素和疫苗对癌症无能为力。单纯的部分器官发生癌变，可以通过外科手术进行切除，但是癌细胞一旦扩散，治疗将面临巨大的挑战，只能通过放射疗法、化学疗法来治疗，但是这两种方法可谓杀敌1000，自损800，在消灭癌细胞的同时，身体的正常细胞也承受巨大的伤害。对于那些不听话的癌细胞，我们能不能让人体的保卫队——免疫系统的细胞去消灭它们呢？于是科学家们发明了免疫治疗，利用患者自身的免疫系统或者实验室制备的免疫成分来对抗癌细胞，将癌细胞当作入侵病原体消灭掉。
目前免疫疗法的临床应用主要有三种：
第一，强化人体已有的免疫功能。免疫系统在发挥作用时是比较收敛的，因为人体有相应的抑制功能。如果免疫系统对抗癌细胞的活力不够强，科学家可以定向对一些免疫功能松绑，解除一些抑制功能，让免疫系统在与癌细胞的抗争中全力以赴。患者可以通过服用免疫增强剂来强化免疫系统。
第二，过继性细胞疗法，是指从患者体内取出有抗癌能力的T细胞，在体外进行增殖，复制出数百万克隆T细胞，然后再注射回患者体内。
第三，CART疗法。首先把患者的免疫细胞抽出体外，然后用基因工程的方法，把能够识别癌细胞的瞄准器，也就是一个特殊的基因加入免疫细胞里，增强它们识别、攻击癌细胞的能力，让这个免疫细胞变成一个专门杀灭癌细胞的特种部队，再将这种细胞培养变多，输回患者体内。这种方法目前可以对患有白血病，也就是血癌的患者进行有效治疗。2012年，美国一位患有白血病的小女孩艾米莉接受了CART疗法，当时所有药物治疗都没有明显效果。在接受了CART疗法之后，她体内的癌细胞被特种部队细胞完全消灭了。
我们正在见证免疫疗法走进临床，成为一种可行的治疗手段，这可能会开启癌症治疗的一个新时代。但是它仍然处于初级阶段，存在一定的局限性，比如治疗费用高昂，CART疗法的费用高达50万美元，疗法不能通用，有些药物只适用于某类癌症的某些患者，还会引起皮疹、腹泻等副作用。因此免疫疗法还算不上是完美解决方案。同时，科学家不断在尝试各种方式治疗癌症，利用基因工程研制出的靶向药，也逐渐成为一种有效的治疗癌症的方案。
到这里，全书的精华内容就为你解读完了。免疫系统不但能保护我们不生病，还能帮助人体治病。现在我们能回答书名的问题了，我们为什么还没有死掉？那是由于人体在漫长的演化过程中，逐步形成了稳定、复杂且精密的免疫系统，保证人体免受病原体的入侵。人体的免疫系统在不断进化，病毒、细菌等病原体也在不断演化出新的生存策略，比如让我们措手不及的新冠病毒，就是一种全新的病毒，它可以打开人体黏膜细胞的大门，在人体内为所欲为。因此，在这个危机四伏的世界，人类只有不断探索免疫的机制，才能拥有更多对付病原体的武器，更好地在这个星球上生存下去。
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