人体内的免疫系统是如何战斗的?

就像阳光穿过黑夜,黎明悄悄划过天边;谁的身影穿梭轮回间,未来的路就在脚下;不要悲伤不要害怕,充满信心期盼着明天;新的风暴已经出现,怎么能够停滞不前;穿越时空 竭尽全力,我会来到你身边! ——献给免疫大军的忠诚赞歌

人体内好像是一个庞大的宇宙,共有120万亿个细胞在这里生存,每个种类的细胞就相当于一个庞大的王国,负责不一样的任务,像红细胞,它负责通过血液运输氧气。而为了防止血管破损,那么就需要有维修工,血小板就是顶级的维修工,它们在修补破损血管上具有独门秘笈。

红细胞在运输氧气

这些细胞各尽其责,细胞王国每天都在消亡、诞生的无尽循环之中,然而和平并不是永久的,总会有邪恶分子妄图摧毁细胞王国,占领人体。

所以在人体之中,就有专门负责消灭病原体(细菌,病毒,癌细胞等)的免疫大军,它们修建了一道厚厚的长城—皮肤,用来将敌人阻挡在千里之外,皮肤构建了一道完整的排汗系统,当有病原体想要入侵的时候,它们就会分泌出黏液,将病菌的行动封锁,然后把病原体请出去。

猎手总是很难斗过狡猾的狐狸,总会有漏网之鱼,混入了人体之中,免疫系统中的巨噬细胞时刻游走在人体内的各个角落,搜寻着可能进犯我们的病原体,它们一旦发现病原体,就会将其紧紧铐住,巨噬细胞体型庞大,只要病毒没有成功入侵人体,单打独斗,没有病毒会是它的对手,而他们的养料就是病毒,它们在抓住病毒之后将病原体吞食。

巨噬细胞在巡逻

在千百年的斗争之中,免疫系统在不断训练,进化,而病原体也并没有松懈自己,它们拥有一套成熟的侵略细胞的方法,它们首先会躲过细胞王国城墙——细胞膜的人脸识别,然后躲避掉时刻在巡逻的大军溶酶体,然后成功忽悠策反唯一能够到达细胞王国王宫也就是细胞核的动力蛋白,动力蛋白负责给国王运输养料,然后将国王的圣旨传达出去。它们是细胞王国内最勤奋的存在,每分钟可以运动3000步,不眠不休,就是为了被分解成碎片的营养物质前往细胞核。可以说是细胞王国内最忠诚的士兵,可惜它们智商不太够,容易被病原体给忽悠。

被忽悠了还兴冲冲运输病原体的动力蛋白

在前往王宫的过程中,许多的病原体都会被发现和被消灭,然而只要有一个病毒成功到达细胞核,它就可以劫持国王——DNA,命令它让整个细胞内部为自己繁殖病毒。

病原体挟持国王

这个时候醒悟的动力蛋白就会出去叫救兵,巨噬细胞就会努力赶来,然而也有的动力蛋白没有办法成功传达求救信号,这个时候免疫大军的T细胞就会登场了。

免疫大军中的T细胞是一个庞大的家族,它们从出生以后就在胸腺这个训练营中训练,它们是能够进化的,一开始是初始T细胞(Na?ve T Cell),等到有一天,它们真正杀死过病原体之后,就会进化出效应T细胞(Effector T Cell)。

它们拥有好几个派系,为其他T细胞加血,帮助B细胞制造武器“抗体”的“奶妈”辅助性T细胞,它们的大招CD4+可以为其他免疫细胞进行加持;以及负责调度全局、指挥其他免疫细胞,以免误伤友军的调节/抑制T细胞,它们还负责查看有没有免疫细胞充当了汉奸,及时锄奸。

调节/抑制T细胞即使退休以后,也不闲着,只要是自己当初战斗过的“病原体”(细菌,病毒,癌细胞等)再次出现在人体,它们立马就可以感知到,与抗原决一死战。

最后就是拥有有CD8+炸弹的细胞毒T细胞,它们负责巡视人体,天生练就一对火眼金睛,可以分清楚哪些是被病原体“附身”的细胞,它们杀伐果决,甚至杀起癌细胞来也是不在话下。

在查看过细胞身份证“MHC蛋白”后,就会毫不犹豫的投掷CD8+炸弹,分泌“穿孔素”和“颗粒酶”,能够直接穿过细胞的身体(细胞膜),将整个细胞都溶解,可以说死相实在惨不忍睹。

细胞毒T细胞在战斗

而在被附身细胞附近的健康细胞王国在发现了领国被附身之后就会毫不犹豫地自爆,担心有病原体侵入,可以说觉悟非常高。

但是有些病原体繁殖速度太快了,它们早已从“附身”的细胞跑出,想要感染其他的细胞,这个时候光靠细胞毒T细胞是无法消灭它们的。这个时候,中性粒细胞就会拼命自爆组织,和病毒同归于尽。

中性粒细胞

而B细胞拼了老命记忆病毒信息并传达给指挥室——淋巴系统,让它们尽快作出决策,淋巴系统会资料库,看看有没有这种病原体的资料,如果有,它们就可以轻松解决这些病原体,如果没有,那么整个免疫大军就做好了同归于尽的准备,来一场白刃战了。

在接到指令以后,白细胞能通过变形而穿过毛细血管壁,集中到病原体入侵部位。这就像在穿越时空隧道。

无论是巨噬细胞、T细胞、B细胞、中性粒细胞等等,它们会使劲浑身解数与病原体决斗,它们也会把讯息传达给人体,比如发热、呕吐等等症状就是免疫大军发出的求救信号。

战斗中的巨噬细胞

标记了不同蛋白的细节图

而医生就会做出两项抉择,一是为免疫大军输送给养、给它们加油,然后捕获病原体,来制作疫苗,疫苗并不是战斗的武器,而是把消灭病毒的方法加载在了疫苗上面,告诉免疫大军,疫苗就相当于免疫大军的靶子,帮助它们训练,掌握了病原体底牌的免疫大军就会迅速克敌制胜。

图片来自中科院物理所

而且从此之后,此类的病原体就算再次入侵人体,免疫大军就可以迅速识别,作出反应,将它们消灭。然而很多时候,免疫大军根本坚持不到疫苗的到了,为了能够消灭病原体,它们不惜拼死一战,而这将会导致人体器官严重损伤,危及生命,这次的新冠病毒就是如此,太擅于伪装,等到免疫大军发现,已经为时已晚。

当然有些人体内免疫大军战斗力太强,而入侵的新冠病毒发育不太好,比较弱,免疫大军就能轻松把它们消灭,或者在补充给养之后,就可以把它们消灭。

可以说,每一场病毒的入侵,都包含着无数细胞的牺牲和奉献,免疫大军为了能够消灭病毒,从来都敢于亮剑,即使战斗到最后一刻,也会与敌人同归于尽。

病毒与细胞在体内的激烈战争

这是一场在人体的持久性战役,细胞在进化,病毒也是,在这场“猫和老鼠”的追击中,两者适应、改变,然而很多时候,病原体细胞太过于强大,细胞所作出的战斗宣告失败。

这个时候免疫大军在作出了仔细的商量之后,上报给大脑,启动最后的指令——死亡,与病原体同归于尽。

病原体中病毒的目的本来是为了与人体共存,然而它们无节制的欲望引起了免疫大军的殊死一博,不惜用死亡来消灭它们。

而癌细胞就是一个二愣子,它们的目的就是干死人体,其中艾滋病毒非常狡猾,它们一开始侵略的目标就是T细胞,这样人体在失去来T细胞的保护之后,就会很容易被其他病原体侵略,在多重病原体的侵蚀下死亡。

疯狂的癌细胞

当然,在大部分时候,免疫大军会取得最终的胜利,战役结束之后,健康的细胞王国就会迅速繁衍,来替代战死的细胞王国。因为每个细胞王国的国王-DNA,说起来都是孪生兄弟,具有一样的遗传物质。

免疫大军与病原体的大战是一场漫长的如史诗般的战役,发生在人类无法观察到的角落。

病原体和我们一样古老,它的进化与我们同步进行。迫使我们在致命的“猫捉老鼠”游戏中适应、改变和死亡。这一永恒的军备竞赛已驱使我们进化,让我们二者都变得更强大。如果不是因为与我们的古老敌人进行的这场战役,人类也就无法进行成现在的人类。

人体内的各种细胞