令人惊奇的免疫系统工作原理!细菌竟然是这样入侵人体的!

你的身体无时无刻都在遭受袭击,数十亿细菌、病毒、真菌试图寄居其中,因此我们的身体进化出一支超级复杂的军队,它由守卫、战士、情报员、兵工厂和通信员组成,负责保护我们的性命。在这里,我们假定免疫系统有12种功能,包括杀敌、通信等等。它含有21种不同的细胞,2类蛋白武器,这些细胞共有四类功能,将她们归类的话,可以看到各个细胞的功能,下面我来解释一下。

首先,用不同的颜色表示每种功能,接着画出细胞图,中间的颜色表示该细胞的主要任务,周围一圈表示它的次要任务,于是,免疫系统看起来就是这样的。在画上它们之间的关联,看起来这么复杂,厉害不?

在这里,我们只介绍这些细胞,其他暂且不谈,如果身体受到感染,会发生什么情况呢?天朗气清,但是你被一只生锈的钉子刺破了皮,皮肤这一免疫系统的第一道防线被突破了。附近的细菌趁机进入伤口,它们利用体内的资源,每20分钟成倍地增长。起先它们不会被发现,但是当细菌长到一定的数量,它们的行为发生变化,通过改变周遭环境破坏人体,免疫系统必须尽快予以阻止。首先,守卫、巨噬细胞出场,它们是守卫着人体边界的巨型细胞,绝大多数情况下,它们出马就足以应付细菌入侵,因为单个细胞可以吞噬100个入侵者,它们一股脑吞下后者,并把细菌困在细胞膜里。在酶的作用下,细菌被分解,此外,它们命令血管将水分释放到战场,降低作战的难度。由此产生炎症,但你只能观察到轻微肿胀。

当巨噬细胞久战不敌,通过释放信使蛋白,告知战场位置和情况是否紧迫,它们召唤强有力的后援,中性粒细胞离开自己的巡逻路线,赶去战场。它们杀伤性巨大,在此过程中会杀死健康的细胞,此外,它们筑起防线,围剿细菌,由于致命性强,五天后它们自杀,以防造成过于严重的损害。如果这样还无法阻止细菌入侵,智囊团会加入,树突细胞被激活,它根据战士们的信号做出反应,开始收集抗原的样本,它们将抗原撕成碎片,并且递呈到细胞表面。现在,树突细胞要做一个至关重要的决定,究竟是使用抗病毒武器,消灭受感染的体细胞,还是召唤细菌杀手?这种情况下,有必要召唤抗菌杀手。树突细胞耗费一天,到达最近的淋巴结,在那儿,有数十亿帮手和淋巴细胞等着被活化。T细胞产生时,接受了严格且复杂的训练,仅有1/4能存活下来,这些存活下来的细胞有特殊装备,树突细胞现在正赶去,找具有针对性武器的T细胞。这样的T细胞,能与树突细胞递呈的抗原碎片结合,当树突细胞找到了它,就会产生连锁反应。T细胞活化,很快地进行成千次自我复制,有些成为记忆T细胞,留在淋巴结里,使你对同一个抗原产生免疫,有些进入战场帮忙,还有一些进入淋巴结中心,激活战斗力强的兵工厂。

B细胞也有特殊装备,当有相同装备的B细胞和T细胞相遇,这下可不得了。B细胞很快地复制,开始生产数百万的小型武器,它们战斗得太激烈,因此很快就累死在战场。于是T细胞执行它的另一个功能,它们鼓励激战的B细胞,告诉它们,“别死啊我们还需要你们继续作战!”这也能确保感染治愈后,B细胞死亡,这样不会浪费能量,或损害人体。B细胞又能生产什么武器?你肯定听过:抗体。这些小型蛋白分子,可以与特定抗原的表面进行结合,甚至,不同类型的抗体,承担不同的职责。T细胞通知浆细胞,在特定的入侵下,最需要何种抗体。随后,体内充满数百万抗体,它们涌入血液中。与此同时,感染区域战情告急,抗原成倍增长,破坏人体,守卫和士兵们岁努力作战,但战死沙场。T细胞支持它们,下令不能这么快牺牲,要更英勇地战斗,但如果孤立无援的话,它们无法战胜细菌。可是现在,第二道防线参战,数十亿抗体涌进战场,使抗原失去行动力,孤立无援,或杀死它们。它们也能把细菌打昏,这样更容易命中。抗体末端可以与T细胞结合,因此更易于与敌人结合,杀死它们。巨噬细胞尤其善于麻痹与抗体结合的细菌,如今,我方占上风,通过团队合作,清除了感染,至此,数百万体细胞丧生,小事一桩,损失很快就能弥补,大部分免疫细胞无用武之地,如果没有持续的信号,它们就会自杀,而不会浪费任何资源。但那些记忆细胞留下了,如果下次再遇到一样的敌人,它们能做好准备,在你还没察觉时候就置其于死地。这只是针对部分免疫系统功能,很简单的阐述。你难以想象它有多复杂,甚至目前,我们还没提其他参与者和化学物质。

生命就是如此复杂,但只要我们花些时间理解它,就会赞叹它非凡的美丽和无尽的奇迹。

举报