人體的防火墻

李　光

每個人都有一個保衛(wèi)生命的防火墻，它就是人體的免疫系統(tǒng)。這個系統(tǒng)中最重要的成分是血液、淋巴液和組織液中的白細(xì)胞，主要是T細(xì)胞和B細(xì)胞。

防火墻的組成

T細(xì)胞和B細(xì)胞都來源于骨髓，但T細(xì)胞是在胸腺內(nèi)進(jìn)一步分化成熟的，所以稱為胸腺依賴性淋巴細(xì)胞，T為英文胸腺一詞的第一個字母。B細(xì)胞在禽類是在法布里齊奧氏囊內(nèi)分化成熟，故又稱為囊依賴性淋巴細(xì)胞，而哺乳類動物和人的B細(xì)胞在骨髓內(nèi)分化成熟(在胎兒期于肝臟內(nèi)產(chǎn)生，成年時在骨髓內(nèi)產(chǎn)生)，B為英文骨髓一詞的第一個字母。

T細(xì)胞接受抗原刺激變成致敏細(xì)胞后便分化繁殖成具有免疫活性的細(xì)胞。T細(xì)胞隨血液或淋巴液流動到達(dá)抗原(對個體而言，一切外來物都可以稱為抗原，如細(xì)菌、異物和他人的組織細(xì)胞)所在地，通過與抗原的直接接觸，分泌出免疫活性物質(zhì)，發(fā)揮免疫作用，如排斥移植的異體組織、破壞腫瘤細(xì)胞、抑制病毒與細(xì)菌繁殖等。這個過程就叫做細(xì)胞免疫。同時，按照免疫功能不同可將T細(xì)胞分為輔助性T細(xì)胞、調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(抑制性T細(xì)胞)、殺傷T細(xì)胞(細(xì)胞毒T細(xì)胞)和遲發(fā)型超敏反應(yīng)性T細(xì)胞(誘發(fā)過敏反應(yīng))。

而B細(xì)胞被抗原激活后，可轉(zhuǎn)化為漿母細(xì)胞，并分裂、分化為漿細(xì)胞。漿細(xì)胞產(chǎn)生各種特異性免疫球蛋白，總稱為抗體?？贵w通過血液、淋巴液等運(yùn)輸至抗原如細(xì)菌所在地，執(zhí)行不同的免疫機(jī)能，如抗感染、抗腫瘤、中和毒素和免疫調(diào)理等，這個過程稱為體液免疫。B細(xì)胞根據(jù)產(chǎn)生抗體時是否需要T細(xì)胞輔助分為B1和B2細(xì)胞。B1細(xì)胞為T細(xì)胞非依賴細(xì)胞，B2細(xì)胞為T細(xì)胞依賴細(xì)胞。

盡管我們對于身體內(nèi)部的防衛(wèi)系統(tǒng)心存感激，也盡管我們自以為對體內(nèi)的防御系統(tǒng)了解得比較多，可是，隨著研究的深入，我們不得不承認(rèn)，人體的免疫系統(tǒng)非常復(fù)雜，它既有我們認(rèn)識的強(qiáng)大防御功能，但有時也會很脆弱，并損害我們自身，例如導(dǎo)致變態(tài)反應(yīng)(過敏)和自身免疫疾病，而且我們對自身防御系統(tǒng)的了解只是皮毛而已。

防火墻功勞匪淺

現(xiàn)在，我們以T細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞免疫來看看自身的防火墻是如何起作用的。T細(xì)胞是淋巴細(xì)胞中數(shù)量最多，功能最復(fù)雜的一類細(xì)胞。

細(xì)胞免疫過程分為感應(yīng)、反應(yīng)和效應(yīng)三個階段。T細(xì)胞受到抗原，如細(xì)菌的刺激后，會分化、增殖和轉(zhuǎn)化為致敏T細(xì)胞，當(dāng)相同抗原再次進(jìn)入機(jī)體，致敏T細(xì)胞就對抗原進(jìn)行直接殺傷和協(xié)同殺傷。

直接殺傷指的是T細(xì)胞對入侵人體的病毒、細(xì)菌和被致病微生物感染的細(xì)胞進(jìn)行直接消滅。例如，一個人自身的細(xì)胞被病毒感染后，細(xì)胞表面呈現(xiàn)病毒表達(dá)的抗原，并結(jié)合到細(xì)胞表面的主要組織相容性抗原分子中，形成主要組織相容性抗原結(jié)合物。殺傷T細(xì)胞接觸到人體內(nèi)被感染的細(xì)胞表面的主要組織相容性抗原結(jié)合物后，就會識別出這些被感染的細(xì)胞是敵人或異己，可能對自身不利。于是，殺傷T細(xì)胞便分泌穿孔素，使受感染的細(xì)胞溶解而死亡。從這個意義上來看，癌變細(xì)胞也是異己分子，因而是殺傷T細(xì)胞攻擊的目標(biāo)。所以，如果免疫功能低下，既容易患癌癥，也難于治愈。

協(xié)同殺傷則是由遲發(fā)型超敏反應(yīng)性T細(xì)胞釋放的細(xì)胞因子對入侵者進(jìn)行協(xié)同殺滅。遲發(fā)型超敏反應(yīng)性T細(xì)胞與病原菌接觸后便分泌細(xì)胞因子(淋巴因子)，后者再吸引和活化其他免疫細(xì)胞，如巨噬細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞(也都是白細(xì)胞)聚集到炎癥部位或抗原部位，對入侵者進(jìn)行圍攻。例如，皮膚反應(yīng)因子可使血管通透性增高，使巨噬細(xì)胞易于從血管內(nèi)游出：巨噬細(xì)胞趨化因子可引導(dǎo)相應(yīng)的免疫細(xì)胞向抗原所在部位集中，以利于對抗原進(jìn)行吞噬、殺傷、清除等。在各種淋巴因子的協(xié)同作用下，免疫部隊(duì)可以擴(kuò)大對入侵者的圍殲效果，達(dá)到清除抗原異物的目的。

當(dāng)體內(nèi)的免疫戰(zhàn)斗或戰(zhàn)爭接近尾聲時，調(diào)節(jié)性T細(xì)胞便開始發(fā)揮作用。這類細(xì)胞通過考察戰(zhàn)場而采取行動。如果敵人已經(jīng)消滅了，就不需要再采取戰(zhàn)爭行動了，而是要讓機(jī)體重新建設(shè)，養(yǎng)精蓄銳。所以，調(diào)節(jié)性T細(xì)胞會抑制其他淋巴細(xì)胞的作用，以終止戰(zhàn)斗。而且被致敏的T細(xì)胞也收兵回營，但是它們對敵人留下了記憶。未來如果再次遇到相同敵人(抗原)入侵時，就會更迅速地集結(jié)，并且成為數(shù)量最多的戰(zhàn)斗人員(效應(yīng)細(xì)胞)，重新投入戰(zhàn)場進(jìn)行持久的抗敵斗爭。

所以，T細(xì)胞和B細(xì)胞所形成的防火墻的作用包括，抗擊腫瘤、抗御各種病原微生物、抵御細(xì)胞內(nèi)微生物感染，同時也排斥移植物，并導(dǎo)致過敏反應(yīng)以及誘發(fā)一些自身免疫疾病。

防火墻的漏洞

其實(shí)，人體的防火墻并非完美，存在著很多漏洞，極容易被一些入侵黑客攻破，例如，艾滋病病毒就是目前人的防火墻無法防御的超級黑客。

雖然T細(xì)胞是我們體內(nèi)的防御系統(tǒng)的主力軍，但它又與艾滋病有千絲萬縷的聯(lián)系，因?yàn)榘滩〔《救肭值木褪荰細(xì)胞，最后徹底摧毀體內(nèi)T細(xì)胞的功能，讓人由于失去防御功能而患多種并發(fā)癥死亡。艾滋病病毒入侵T細(xì)胞最先是從辨認(rèn)T細(xì)胞上的標(biāo)志開始的。

白細(xì)胞表面有多種蛋白質(zhì)分子(也稱抗原)，其中一種稱為CD分子，指的是分化抗體群鑒定的分化抗原，以此來鑒別和命名白細(xì)胞?，F(xiàn)在已經(jīng)知道的cD分子有130多種，因而白細(xì)胞，包括T細(xì)胞和B細(xì)胞就可能有100多種。而在艾滋病病毒的入侵行動中，擁有CD4和CD8分子的T細(xì)胞就成為了艾滋病病毒進(jìn)攻的目標(biāo)，但CD4T細(xì)胞是艾滋病病毒主要攻擊的細(xì)胞。

HIV是如何攻擊CD4T細(xì)胞和CDST細(xì)胞的呢?艾滋病病毒發(fā)起攻擊是要首先尋找那種具有與病毒自身的抗原相適應(yīng)的、能結(jié)合的“受體”的細(xì)胞。如同鑰匙要插入相配的鎖眼才能打開房門。而艾滋病病毒選中的就是CD4陽性T細(xì)胞，是由艾滋病病毒蛋白質(zhì)外殼的gpl20蛋白質(zhì)與T細(xì)胞上的CD4分子結(jié)合，然后病毒把自己慢慢融合到T細(xì)胞中，從而完成攻擊。一旦艾滋病病毒感染CD4T細(xì)胞后，就會慢慢耗盡CD4T細(xì)胞。于是，人體外周血液、淋巴結(jié)和黏膜組織中的CD4T細(xì)胞不斷減少，人的免疫力便逐漸下降。

在實(shí)際生活中，艾滋病感染者是在幾年甚至10多年的時間里才耗竭完正常的T細(xì)胞。而且艾滋病病毒在感染T細(xì)胞的過程中不斷變異。隨著時間的推移，更適應(yīng)人體免疫環(huán)境的變異病毒會存活于被感染的T細(xì)胞內(nèi)。于是，艾滋病病毒通過感染T細(xì)胞產(chǎn)生更多新的病毒。艾滋病病毒感染CD4T細(xì)胞其實(shí)就是激活CD4T細(xì)胞，這樣病毒可以獲得可感染的適宜的目標(biāo)細(xì)胞，即CD4T細(xì)胞。而增加有效的目標(biāo)細(xì)胞就像給燃燒的火添加燃料一樣，又導(dǎo)致更多感染和CD4T細(xì)胞的巨大損耗，結(jié)果讓人體的免疫系統(tǒng)徹底失效。

所以，治療艾滋病的藥物有很多是抑制病毒的復(fù)制能力，一些新藥和疫苗也是瞄準(zhǔn)T細(xì)胞上的CD4分子和艾滋病病毒上的gpl20蛋白質(zhì)，如果能阻止這兩種蛋白質(zhì)分子的識別和結(jié)合，就能阻止艾滋病病毒入侵T細(xì)胞。

防火墻關(guān)閉

人體防火墻的脆弱和漏洞也體現(xiàn)在白細(xì)胞的相互傳遞信息和評估體內(nèi)是否遭到外來敵人的入侵上面。例如，調(diào)節(jié)性T細(xì)胞是評估人體內(nèi)是否還需要對入侵者作戰(zhàn)的細(xì)胞。但是，由于種種原因，這類T細(xì)胞的評估會出現(xiàn)問題。在體內(nèi)的病原體還未消滅干凈時，是應(yīng)當(dāng)鼓勵白細(xì)胞與病原菌進(jìn)行戰(zhàn)斗的。但是，由于評估不當(dāng)，調(diào)節(jié)性T細(xì)胞不僅不支持其他白細(xì)胞攻擊病原體，反而命令它們停止戰(zhàn)斗或阻止其他白細(xì)胞對病原體進(jìn)行攻擊，因而使得人體的防火墻處于被關(guān)閉的狀態(tài)。

例如，對123例慢性乙型肝炎合并肝癌的病人進(jìn)行研究，通過與21例肝硬化患者和47例健康人比較，發(fā)現(xiàn)肝癌患者體內(nèi)的調(diào)節(jié)性T細(xì)胞數(shù)量異常增加，分別是健康人的2～10倍和肝硬化患者的1，5倍以上。并且，隨著肝癌的發(fā)展，調(diào)節(jié)性T細(xì)胞增加得越來越多。增加的調(diào)節(jié)性T細(xì)胞可以顯著影響肝癌病人的存活時間。表現(xiàn)為，調(diào)節(jié)性T細(xì)胞水平較低，病人的存活期較長；反之，調(diào)節(jié)性T細(xì)胞水平越高，病人的存活期越短。

那么，是什么機(jī)制讓調(diào)節(jié)性T細(xì)胞抑制其他白細(xì)胞攻擊病原體的呢?研究人員發(fā)現(xiàn)，病人體內(nèi)異常增加的調(diào)節(jié)性T細(xì)胞可以與自身的CD8T淋巴細(xì)胞直接接觸，從而破壞CD8T淋巴細(xì)胞，使其失去有效的殺傷腫瘤的效應(yīng)，從而促進(jìn)了肝癌細(xì)胞的惡性增殖。不過，為何調(diào)節(jié)性T細(xì)胞要去抑制其他免疫細(xì)胞的殺傷腫瘤的功能呢?目前還找不到答案。

同樣的情況出現(xiàn)在瘧疾患者的身上。調(diào)節(jié)性T細(xì)胞一直被視為是抑制其他免疫細(xì)胞的活性來平衡體內(nèi)的免疫系統(tǒng)的。澳大利亞莫納什大學(xué)的馬達(dá)尼納·普尼班斯基的研究小組對印度尼西亞的33名瘧疾病人進(jìn)行研究，其中有一半的人病情嚴(yán)重，將其分為一組，另一組為病情較輕者。兩組病人體內(nèi)都有相似數(shù)量的調(diào)節(jié)性T細(xì)胞，但是病情嚴(yán)重者體內(nèi)的調(diào)節(jié)性T細(xì)胞有高度的抑制性，原因是細(xì)胞表面形成了新的有特點(diǎn)的受體(腫瘤壞死因子受體2)。而且，病情嚴(yán)重的病人身上也含有更多的瘧原蟲，但攻擊和消滅瘧原蟲的各種白細(xì)胞卻活性較低。這可能是調(diào)節(jié)性T細(xì)胞抑制了其他白細(xì)胞的功能，從而關(guān)閉了體內(nèi)的防火墻。

這既是一個謎，也是我們?nèi)梭w防火墻的一個弱點(diǎn)。本來體內(nèi)病原菌增多會促使免疫系統(tǒng)動員大量的白細(xì)胞參加戰(zhàn)斗，以消滅病原菌，但有時調(diào)節(jié)性T細(xì)胞卻錯誤評估了戰(zhàn)場情況，例如瘧疾嚴(yán)重者體內(nèi)伴有高度抑制性調(diào)節(jié)T細(xì)胞的產(chǎn)生，反而抑制其他白細(xì)胞的作用。

現(xiàn)在，研究人員對此的解釋是，大量調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的形成和抑制其他白細(xì)胞攻擊病原體的原因在于，身體在力圖減輕體內(nèi)的炎癥失控。因?yàn)椋坏┭装Y擴(kuò)大，體內(nèi)不會有更多的免疫細(xì)胞投入戰(zhàn)斗。這就像戰(zhàn)場上我方兵力不足，只得主動撤出戰(zhàn)斗一樣。這種情況的出現(xiàn)也意味著，體內(nèi)的防火墻可能已經(jīng)被病毒嚴(yán)重破壞，防火墻不得不關(guān)閉，人也病入膏肓了。(文章代碼：1418)