神奇的免疫力 (四)

百年来,随着免疫学的持续进步,梅契尼可夫,关于吞噬细胞的天才般的观察和预见,已经获得彻底的实证资料,其所包含的复杂细节,以及与人体健康的关联也远超梅契尼可夫所能想像的极限,这也正是科学所共有的特性。任何天才人物的创见,最重要的是开辟一条道路,并不需要后世子孙对他们顶礼膜拜,将其成就奉为不可逾越的教条。今天,我要介绍的就是人体最重要的战斗部队—- 吞噬细胞。

在梅契尼可夫的时代,受限于他所能获得的技术条件,他只能按大小将吞噬细胞分为两类,即小吞噬细胞和巨噬细胞。此后,随着细胞染色技术的发展,吞噬细胞的分类被进一步细化。简单的说,血液中存在两大类细胞——红细胞和白细胞。其中红细胞只有一种,其主要功能是负责从肺部将氧气运往全身各处,而白细胞则负责人体的防御,对抗我们所生存的环境中的各种寄生虫、微生物以及病毒。无论红白细胞均来自于造血干细胞的发育和分化。

白细胞按照是否能被染色剂着色继续分类,由于所有可染色的白细胞,在其细胞中均存在相应的被染色的颗粒,因此这类白细胞又被称为粒细胞,依据染料的酸性、中性、碱性,相应的粒细胞,也被进一步分为三大类:即嗜酸性粒细胞,嗜中性粒细胞以及嗜碱性粒细胞。其中,(嗜)中性粒细胞的数量最多,在白细胞中超过一半的细胞属于此类,中性粒细胞就是梅契尼可夫所命名的小吞噬细胞。至于,巨噬细胞则来自于无颗粒白细胞中的单核细胞的分化和发育。本文继续使用小吞噬细胞一词,以免陷入过度专业化。对于非医学相关专业的人员而言,知道小吞噬细胞这个词已经足够了。

小吞噬细胞属于终端分化细胞,它们已经彻底失去了继续繁殖的可能性,其寿命短,大约在血液当中只存在6~8小时,即穿出血管到达组织。在组织中巡逻纠察,对任何侵入身体的微生物,围追堵截,一旦它们吞噬了入侵的微生物,很快它们自身也会死亡,通常外伤感染,伤口部分流出的脓液,大多就是由死亡的小吞噬细胞构成。因此,小吞噬细胞也经常被通俗的称呼为脓细胞。

由于在正常人体的骨髓中随时都存储着大约2.5×1012个成熟的小吞噬细胞,因此,一旦发生感染事件,这部分预备役军队,会迅速动员进入血液。在临床实践中,判断患者是否正遭受外来微生物的凶猛攻击,指标之一,正是通过检查血液中小吞噬细胞数量或总白细胞数量的变化,来得以实现。

小吞噬细胞作为常备军,构成了我们免疫系统最基础的进攻力量。那么,它要保护人体,需要具备何种能力呢?说来也不复杂,无非是发现入侵的微生物、吞噬入侵的微生物以及杀死它们或者至少同归于尽。不要让微生物成为铁扇公主肚子里的孙悟空,那就糟糕了。事实上,的确有些微生物,反倒利用吞噬细胞的吞噬能力来促使自己发育成熟,比如:麻风分枝杆菌。正所谓,道高一尺魔高一丈。不过,现在,先不谈这些丧气话。毕竟,绝大多数侵入身体的外来微生物,都会被我们的常备军剿灭。这样的小战斗随时随地都在发生,多数情况下,我们毫无所觉。

那么,小吞噬细胞是如何发现组织中存在外来的入侵微生物的?或者更专业的说法是,小吞噬细胞如何识别敌我的?显然,对于任何战争来说,识别敌我都是最重要的环节。免疫系统与微生物之间的战争,也不例外。人类之间战争的敌我识别,大多依赖的是体型、肤色以及服装。同一只军队中的叛乱者,由于这些可供识别的因素通常都是一样的,这时候他们就需要约定,要么在额头上缠一块布,要么在臂膀上缠一块布,以供识别自己人和敌人。

而小吞噬细胞对敌我的识别,则依赖细胞膜上装配的一大类特殊糖蛋白,这些特殊的糖蛋白就像电脑的杀毒软件,它们不停地扫描与之相接触的任何表面。如果,某个生物体表面存在能与之紧密结合的任何物质,通常是微生物表面常见的特殊糖链、糖蛋白等,那么吞噬细胞现在就启动其吞噬功能,将细胞膜变形,伸出伪足,将外来物体(通常是入侵的微生物)包裹。随后,包裹了微生物的细胞膜部分内陷,并与其它细胞膜分离,由此将微生物吞入到细胞内的同时,确保它们是被包裹在一层细胞膜之内,并不与吞噬细胞内的细胞质直接接触,这一点非常重要。

一旦,微生物被吞噬进来后,接下来的任务自然就是如何杀死它们。首先,小吞噬细胞内的诸多颗粒会与吞噬小体融合。这些能被染色的颗粒中富含各种杀菌物质。虽然,小吞噬细胞使用的武器花样百出,但一言以蔽之,它们统统都是大规模化学杀伤性武器。无论是微生物还是动物细胞要想生存,首先就得保证自身与外界环境之间相对隔离,许多微生物除细胞膜之外,还需要专门的细胞壁将自己和环境加以隔离,一旦细胞壁严重受损,此类微生物就会自己死亡。在小吞噬细胞中就存在一大类专门破坏被吞噬细菌细胞壁的酶(蛋白质的一种,具有加速化学反应的能力)和蛋白质。如:直接降解微生物细胞壁的溶菌酶; 在细菌细胞壁上打孔的阿尔法防御素;中性蛋白酶等。除此之外,在吞噬体中,小吞噬细胞大量产生具有破坏能力的自由基等化学物质,并倾泻到吞噬体之中,比如:过氧化氢(双氧水,在临床上常用于清洗伤口);有最强自由基之称的自由羟基以及一氧化氮自由基等等。

小吞噬细胞所使用的这些化学武器,大多会在人类的日常生活中,被归类到环境污染物之中。如果,它们在人类日常生活中大量产生,就会危及我们的健康和生命。但在小吞噬细胞中,这些有害物质,被用于杀伤被吞噬的微生物,同时,它们也会杀伤小吞噬细胞本身。所谓,杀敌三千自伤八百,正是小吞噬细胞与微生物之战的真实写照。在巴斯德揭示微生物是引起感染和传染性疾病的真正原因之前,伤口因没有及时的清洁、杀菌处理,而感染、发炎、化脓是非常常见的现象,化脓的脓液中的细胞九成以上正是阵亡了的小吞噬细胞。一般来说,当伤口化脓后,伴随着脓液的流出,也宣示着免疫系统取得了胜利,捍卫了我们身体的主权完整。在西方医学史上,粗糙的观察,脑补的假想,导致在一段时间中,对伤口的处理,追求的就是诱导外伤患者的伤口化脓,很快临床实践者就发现肮脏的纱布,是很好的诱导伤口化脓的材料。这与国人用捂汗来治疗发热性的疾病如出一辙。按照巴斯德之后的认识,这么做简直就是故意谋杀。当然,我们不能用后来的认识去苛求前辈,所谓不知者不罪。然而,对那段黑暗医学史的忽视,会让今天的学生和大众将现代医学的成就视为理所当然。然而,任何成就的取得,都得先能有一双透过现象看本质的眼睛,修炼不出这对慧眼,仅仅记住一些具体的知识,虽然有一定用处,仍难免上当受骗。这或许就是部分现代医学的学生,居然会无视现代医学中对重金属中毒的阐述,去给中药中的重金属类药物辩护的根源吧,他们相信经过神奇的配方处理,按照如同玄学一般的君臣佐使的理论指导一下,重金属的毒性就会凭空消失。话说,在现代医学揭示之前,压根没人知道重金属有毒的根本原因。人们只知道,个别的具体的具有急性毒性的重金属化合物。至于重金属的慢性毒性,实际上是一无所知。

言归正传,显然,外来的入侵者,当然是“不愿意”被小吞噬细胞发现并吞到肚子里去消灭的。在漫长的战争中,动物免疫系统与微生物之间不断发生新的进化,这场军备竞赛一旦开始,双方谁也不能单方面终止。今天,在我们身体中所产生的小吞噬细胞,其识别微生物的糖蛋白通常针对的是大多数入侵微生物难以改变的核心关键成分,这些成分如果随意发生改变,微生物自身的生存和繁衍就会受到自然选择的严厉惩罚。不过,微生物种类繁多,繁殖迅速,总有些微生物找到了通往即能成功逃避小吞噬细胞识别的特殊表面,同时又不会干扰自身正常生存和繁衍的突变之路。不过,不用担心,在下一节中我们将继续介绍,我们的免疫系统对这些好运的微生物的抗衡之道。

(本文原发健康中国人网)

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