免疫系統(tǒng)大戰(zhàn)病原體

騰月

我們都生活在同一片藍天下，依靠大氣和各種飲食生存著。沒有誰能完全生活在一片純凈里，在我們身邊處處隱藏著危險，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。當然，我們的身體對這些可惡的小家伙并非束手無策，每個人的體內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)。

雖然人類在數百年前就知道體內存在一套可以抵御病原體的免疫系統(tǒng)，但是這套系統(tǒng)是如何進行工作的則鮮為人知。即使是相關專業(yè)的科學家，也是在近40年來才逐步了解其中的奧秘的。這主要得力于3位科學家的研究成果。他們分別是美國研究人員布魯斯·博伊特勒、法國研究人員朱爾斯·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，人體對付入侵的病原體也是有多道防線的，每道防線里有多個“武器”。首先需要守衛(wèi)人體健康大門的“哨兵”發(fā)現和識別入侵的病原體，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期的進化過程中逐漸建立起來的天然防御能力，它受遺傳因素控制，具有相對穩(wěn)定性；對各種病原體感染均具有一定程度的抵抗作用，但沒有特異性，一般也不十分強烈。先天性免疫包括皮膚、黏膜和胎盤的屏障作用、吞噬細胞的吞噬作用、體液對寄生蟲的殺傷作用。

如果“哨兵”們被病原體擊退，那么一些更加強大勇猛的“斗士”就要登場了。這是獲得性免疫在起作用，是免疫系統(tǒng)的第二道防線。我們從小就有打預防針的經驗。這樣做的科學道理就是讓我們的身體對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，并且只對接觸過的病原體有作用，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，那么我們的身體對病原體的入侵是沒有感覺的。如果免疫系統(tǒng)暫時落敗，我們就會生病。此時免疫系統(tǒng)會加強防御力量，加之輔以藥物進行抵抗，我們可逐漸恢復健康。如果免疫系統(tǒng)一直處于“下風”，甚至連藥物也對入侵的病原體無可奈何，那么人們就會長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?；舴蚵ㄟ^研究果蠅的免疫系統(tǒng)發(fā)現，果蠅體內有一種名為Toll的基因與抵抗病原體有關。Toll基因產生的蛋白質能夠感受到病原體的入侵，從而激活細胞內的免疫系統(tǒng)，產生可以抵御病原體的多肽類化學物質。后來，霍夫曼發(fā)現人體內也有與果蠅相同的Toll基因，也能產生抵御病原體的多肽。

博伊特勒的功勞是發(fā)現了能夠結合細菌脂多糖(LPS)的受體蛋白分子，被稱為LPS受體。當病原體入侵時，LPS受體與LPS結合，啟動細胞的先天性免疫防線，并引發(fā)身體局部發(fā)炎，吸引來更多的免疫細胞對付病原體。有時LPS受體會過于興奮，常常把對人體無害或者正常的組織也當成敵人進行攻擊，就會引發(fā)很多慢性的嚴重疾病。這就是自體免疫疾病，比如類風濕性關節(jié)炎和紅斑狼瘡。

第二道免疫防線

斯坦曼的貢獻是發(fā)現了免疫系統(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)現人體內有一種樹突細胞，像樹杈一樣有很多分支，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。斯坦曼發(fā)現，樹突細胞雖然個頭小，但是行動敏捷，一旦發(fā)現入侵者，就會奮不顧身地進行攻擊。而且樹突細胞還是很好的“偵察兵”，能將一些難以對付的病原體暴露出來，讓給更強大的T細胞去處理。T細胞是免疫系統(tǒng)內的一種淋巴細胞，能夠大口吞吃入侵的病原體，和病原體同歸于盡。

樹突細胞的“記性”也很好，它能記住入侵過人體的病原體，并把相應的信號傳遞給免疫系統(tǒng)，引導淋巴細胞的數量和形狀發(fā)生改變，將再次入侵的病原體迅速殺滅在萌芽狀態(tài)。這就是人們在患過某些疾病后，不會再次發(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這種疾病的免疫能力。

令人遺憾的是，斯坦曼沒能親自去領取科學界的最高榮譽，因為他已于2011年9月30日去世，也就是公布獲獎名單的前三天。諾貝爾獎評選委員會為此發(fā)布特別聲明，不取消斯坦曼的獲獎資格。

開發(fā)“虛假的入侵者”

諾貝爾獎評獎委員會發(fā)布的聲明說，2011年3位獲獎者的研究成果揭示免疫反應的激活機制，使人們對免疫系統(tǒng)的理解發(fā)生“革命性變化”，進而為免疫系統(tǒng)疾病研究提供了新的認識，并為傳染病、癌癥等疾病的防治開辟了新的道路。這3名科學家雖然沒有在一起共事，但是他們都從事過與免疫系統(tǒng)相關的研究。斯坦曼早在1973年就發(fā)表了相關論文，霍夫曼和博伊特勒則要晚一些。

基于3位科學家的研究成果，人們正在開發(fā)能夠治療傳染病的“治療性疫苗”，并有望開發(fā)出對抗癌癥的新方法。所謂疫苗，就是“虛假的入侵者”，研究人員根據疾病的機理，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”，這樣既不會讓人體生病，也可以“鍛煉”免疫系統(tǒng)，讓免疫系統(tǒng)更強大。

有關專家表示，相關藥物將能夠調動人體免疫系統(tǒng)對病毒或腫瘤發(fā)起“攻擊”。據悉，基于3人研究結果的肝炎治療疫苗即將問世，現在正處于廣泛臨床試驗階段。此外，還有更多的醫(yī)藥公司正在利用3位科學家的發(fā)現，研制更好的免疫系統(tǒng)相關疫苗。