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科学随笔:免疫系统与病毒之战,谁会是胜者? 精选

已有 5473 次阅读 2020-6-12 23:02 |个人分类:科普文章|系统分类:科普集锦| 免疫、病毒、健康

经历了一场史无前例的新型传染病袭击,病毒、免疫、抗原、抗体,这些名词,从没有像今天这样,如此频繁出现在人们的视野中,一方面得益于海量的科普信息,另一方面也得益于媒体的高效传播。不过,病毒的千变万化、免疫系统与病毒相互作用的复杂机制,个体差异,疾病表现的多样化,即便是对于相关研究的顶级专家,恐怕也有说不清的事情。研究还有很多局限,也有很大空间,很多研究得出确切的结论尚需时日。

人类免疫学,应该算是典型的复杂科学,涉及的学科也很多,直到今天,很多东西仍然没有搞清,人的免疫实验研究,受到不同生物体内外环境等多方面影响,如科学家面对COVID-19之类敌人的突然入侵,仍然有很多迷茫,甚至束手无措。

漫长的岁月里,人类进化出一套看似精致的免疫系统对付外敌,但很多时候仍然显得脆弱。尽管我们的免疫系统在继续进化,病毒也在不断进化,道高一尺、魔高一丈,谁是胜者,结果很难说。

如同大自然的平衡总是暂时的,不平衡是永久的话题。人体依靠免疫系统在与病毒等外来入侵者抗争的过程中,不断寻找一种平衡,期望既杀灭了敌人,又不至于对自己造成很大杀害。免疫是把双刃剑,如何用好这把剑也是很大的学问,往往结果难如人愿。

我们知道,有免疫器官、免疫组织,有T细胞、B细胞等免疫细胞,有免疫细胞伴生的各种免疫因子,等等,共同参与免疫应答,但在每一个个体中,它们究竟能不能正常发挥作用,很难在微观尺度准确观察到,我们更多看到的是宏观现象,比如炎症反应是否适度?免疫系统杀敌的同时会不会造成机体的不可承受的损伤?

在某些情况下,免疫系统利用自身的免疫武器与敌人的战斗中,往往是“杀敌一千、自损八百”的悲惨结局。但情况其实并没有这么悲观,更多的是尽管接触了病毒等抗原,可以利用自身免疫系统的快速反应,成功应对,战胜入侵者。关键是争取保持免疫系统的最佳应答能力,不要不足,也不要太过。适度最好。

不同人群的免疫应答机制一定的差异(起决定作用的是MHC, 主要组织相容性复合体,是编码动物主要组织相容性抗原的基因群的简称,人类的MHC为HLA, 即人白细胞抗原)),病毒蛋白也在不断尝试改变自己,以适应不同的免疫应答,采取反抗策略。

进攻者和防御者大家都在变,看起来病毒变起来更灵活,更快捷,而人类免疫系统的进化则是一个漫长的过程。抗原和抗体的相互作用机制十分复杂,有免疫逃逸,也有抗T细胞免疫,病毒会采取多种手段抵抗免疫应答,比如,通过把MHC(位于树突状细胞)分子参与呈递的抗原肽迅速突变掉,造成无抗原可以呈递,导致免疫应答失败(当然,免疫系统也会采取多态化的策略解决这个问题)。

所以说,病毒的确是很狡猾的。

也不必过于担忧,MHC同种异体多态性保护者整个人类群体,不会有一种病毒能把全人类消灭,总有一些群体或个体面对强敌,能够成功捕获病毒加以消灭,但人类总是期望用最小的伤亡战胜我们的敌人。

面对新的病毒,谁能有绝对的把握打败它?所以,看似原始的办法总还是需要的,一时惹不起,还是要采取躲的策略,保持社交距离,切断传染源和传播途径,仍然是对付传染病的最有效办法,几千年过去了,仍然如此。

病毒是免疫系统非常难对付的抗原,它善于寻机进入细胞,绑架正常细胞机器为其所用,繁殖自身(这个过程机体必然产生各种反应),人类首先靠先天免疫系统识别病毒这个“异己”,并动员免疫部队扩增武器去迎战,但武器扩充的速度往往远远赶不上病毒增值的速度,一个是线性增长,一个是呈指数扩增,往往还来不及打一场像样的仗,敌人已经大量扩增,长驱直入了。

这时,需要战场再动员,激活T细胞、B细胞参与的获得性免疫,在抗原的刺激下,特意性免疫细胞获得指数级快速扩增(克隆),如果抗原加工呈递(树突状细胞参与)及时有效(病毒变异不要太快),免疫应答一切正常,免疫细胞等杀敌有效,身体损伤在可接受程度,我们就算成功战胜了敌人(T细胞参与细胞免疫,杀灭感染的细胞;B细胞参与体液免疫,分泌抗体,可中和病毒抗原)。

所以,及时发现问题,及时干预十分重要。最好在早期,病毒还没有大量繁殖时(炎症反应也是一种保护机制,可压制病毒复制,不发炎可能反而不好),就采取有效的干预措施。我觉得即便是好好休息,都是有用的。舟车劳顿往往会导致免疫异常,影响杀敌。

病毒从哪里来,要到哪里去,下一步谁会摊上,还有许多未知。如果说我们不能做到绝对远离病毒,是否应该时刻关注我们身体的生态环境,它的微小变化,保持警觉,尽可能从科学饮食、适度锻炼、避免劳累、避免不必要的恐慌、保持精神愉快,保持良好生活习惯等各方面做好功课,时刻准备打败来犯之敌。庞大的群体,多样的基因,灵活的战术,我们的免疫系统,先天和获得性的免疫机制,面对多数的来犯之敌,多数情况下,其实我们可以成功应对。

树欲静而风不止,保持警惕,放松心情,科学饮食,适度锻炼,争取战争动员及时有效。即使病毒来袭,我们大多数人是不是也可以达到“适度的炎症、足够强的T细胞免疫应答,足够强的中和抗体,持久的免疫记忆”?

一个自我感觉遗传学和生物化学学得还不错,免疫学爱好者的一点随想,欢迎指正讨论。其实,随着研究事实的更多揭示,发现一些传统的免疫学常识已经被颠覆,看样子都需要不断学习,感觉有关病毒和免疫学的不断新发现,也是很有趣很能满足人好奇心的话题。




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