人体免疫系统这么强大,为何还敌不过新冠病毒?

疫情期间 , 在家闲坐无聊 , 看知乎上很多病毒学或免疫学或医学的学生们在大谈特谈“新冠病毒”的各种机理 , 搞得我也蠢蠢欲动 , 本人虽然不是科班出生 , 但自幼就对病毒学很感兴趣 , 常和一些病毒学的朋友交流;针对于目前疫情严重 , 又无特效药又无疫苗的情况下 , 大家都有点恐慌 , 我也就想针对一个疑问 , “为什么人体这么强大的免疫系统 , 却面对这个新型病毒显得有点无措?”说一点自己的浅见 。 一、人体免疫系统是怎么运作的? 人体的免疫系统非常复杂 , 真要详细说一说 , 估计几天几夜都说不完 , 而且很多东西也都还在研究中 , 尚无答案 , 但是要用通俗的语言简单概括一下 , 也不难:1. 人体免疫系统”第一道防线“: 人体免疫的第一道防线 , 是“体液免疫” , 也就是在我们人体的血液和体液中 , 分布着众多的淋巴细胞 , 他们包括B细胞 , 单核/巨噬细胞 , 树突状细胞 , 白血球 , 红血球等等 , 他们的任务主要是识别和捕捉那些侵入人体血液和体液的病菌和病毒 , 之所以说是第一道防线 , 则是因为大多数病毒和细菌都是先从人体皮肤的破损处或黏膜处侵入 , 然后首先就进入人的血液和体液中 , 再开始随着人体的血液循环到内脏和全身 , 所以 , 人体在血液和体液里首先部署了上面这些精兵强将 , 他们之间互相协作 , 互相扶持 , 互帮互助 , 将病毒和细菌消灭在一线 。 比如其中的B细胞 , 它的运作机制是这样的:首先病原体 , 比如病毒在血液中流动 , 被巨噬细胞抓住并吞没 , 然后巨噬细胞会通过一套复杂的机理将病毒表面的一种蛋白物质(称为抗原)分离出来 , 再提交给B细胞 , B细胞通过其表面一种叫BCR(抗原受体)的物质 , 将病毒抗原接受下来 , 并紧密结合 , 然后这个B细胞就被激活了 , 它会在T淋巴细胞的帮助下开始分裂并且产生一种叫浆细胞的细胞 , 浆细胞会产生抗体 , 而抗体就是一把杀毒利器 , 能够与病毒结合 , 然后破坏病毒或者包裹在一起 , 让巨噬细胞过来一同吞灭 。 2,人体免疫系统“第二道防线”: 人体免疫的第二道防线 , 就是“细胞免疫” , 也就是虽然很多病毒都死在B细胞和巨噬细胞都体液免疫细胞手下 , 但是总有一部分病毒能够逃逸 , 并找机会进入人的细胞开始繁殖 , 并感染其他健康细胞 。 这时候 , 人体的另一种免疫淋巴细胞T细胞就上场了 , 他们和B细胞同宗同源 , 都是来自人类造血干细胞 , 但主要存在于人的淋巴中 , 它很聪明 , 是人体免疫系统的ECU , 负责协调各个作战单位 , 自己也参与作战(杀毒) 。 根据功能不同 , T细胞也分好多种 , 分为辅助T细胞 , 杀手T细胞 , 记忆T细胞等等 。 T淋巴细胞的工作程序大致是这样的:当人体细胞被病毒入侵后 , T细胞会和B细胞、巨噬细胞 , 树突状细胞等一起协同作战 , 辅助T细胞(就是我们常说的CD4细胞)有点象个参谋和联络员 , 自己不出战 , 负责识别病毒抗原(就是通过其表面抗原受体TCR来结合病毒的抗原 , 生成可以传递的抗原信息) , 然后自身在抗原的刺激下 , 再不断增值和分化 , 并放出一种叫细胞分子的淋巴蛋白分子 , 促进巨噬细胞、B细胞等的增生 , 不断增兵去攻击和吞灭病毒 , 同时 , 还有一类杀手T细胞 , 又称为CD8 细胞 , 可以在TCR受体结合病毒抗原后直接杀灭被病毒感染的细胞 , 常用的手段是释放一种叫穿孔素的蛋白 , 在带毒细胞上挖个洞 , 然后细胞内部压力就乱了 , 好像泄了气的皮球 , 并开始分解 , 很快就分崩瓦解了 。 3.人体的免疫记忆细胞: 无论是T细胞还是B细胞 , 在这两个军团里 , 还分别有一只小分队 , 被称为“记忆细胞” , 在杀灭病毒时 , T淋巴细胞和B细胞都会将识别过的病毒抗原收集起来 , 放入人体的病毒基因库 , 也就是生成了相应的记忆T细胞和B细胞 , 如果再次出现同样的病毒入侵人体 , 那么下次这个病毒库就会马上识别出相应抗原 , 立即启动相应的T淋巴细胞和B细胞 , 去消灭入侵者 。 4,人体其他的免疫细胞: 当然 , 人体除了上述的T细胞 , B细胞外 , 还有很多与生俱来的免疫细胞系统 , 比如上述提到的单核/巨噬细胞 , 树突状细胞 , 专门对付肿瘤细胞的NK细胞 , 补体(一种血清蛋白)等等 , 被称为“固有免疫细胞” , 他们的特点就是人生下来就存在 , 还会遗传给后代 , 它们在人体里漂游 , 见到入侵物或者人体自己的变异细胞(如肿瘤细胞)就杀灭 , 但是他们不会生成记忆细胞 , 不记得自己都杀过哪些病菌 。 。 。 而相对的 , T细胞和B细胞被称为“特异性免疫细胞” , 也就是说 , 每当人体有外部的特异性病菌入侵时 , 它们除了会积极抵抗 , 也会同时会在消灭病菌后生成记忆细胞 , 相当于给病毒画了像 , 然后四处张贴 , 让人体免疫系统记住病毒的样子 , 获得免疫力 , 如果病菌再次入侵人类 , 就可以很快产生抗体或形成防御力 , 消灭病毒 , 防止感染 , 因此T细胞和B细胞也称为“获得性免疫细胞” 。 简单总结 , 辅助T细胞(CD4)就是个联络员和情报员 , 负责信息传递和发信号 , 而杀伤T细胞(CD8)、B细胞抗体、吞噬细胞等 , 就是杀敌的战士了 , 他们协同作战 , 保卫者人类身体得健康 。 二、说完人体免疫系统 , 回到主题 , 既然人有这么强大的免疫系统 , 咋就在新型冠状病毒面前不堪一击呢? 根据观察 , 可能主要是以下3个原因: 1. 病毒隐秘性高: 从上面得论述可以得知 , 病毒进入人体 , 首先是进入人体体液和血液 , 而作为RNA病毒 , 本身就具备较高的变异性 , 而其体积也特别小 , 只有100nm左右 , 它和SARS冠状病毒一样 , 在进入人体后 , 很快就找到人体上呼吸道上皮细胞 , 并从上皮细胞上的一种蛋白酶(ACE-2) , 通过其自身基因链中的S蛋白和该蛋白酶结合 , 从而入侵人体细胞 。 该等类冠状病毒很狡猾 , 早在2013年发生中东呼吸道症(MERS)时 , 当时的冠状病毒时通过另一种呼吸道蛋白酶(二肽基肽酶-4)入侵上皮呼吸细胞的 。 也就是说 , 病毒体积小、变异性高、反应迅速、且登陆点还常常改变 , 因此 , 人类体液免疫细胞(如巨噬细胞、B细胞)很可能还来不及识别和杀灭入侵的病毒 , 就已经有很大数量的病毒已经入侵到了人体细胞内 。 2.病毒繁殖快 , 潜伏期短: 新型冠状病毒进入细胞后 , 潜伏期一般不会超过2周 , 短则数日后发病 , 这就证明会快速复制 , 感染大量健康细胞 , 人体免疫细胞可能还来不及识别病毒抗原 , 或产生相应足够的抗体 , 很多人体细胞就已经被攻占了 , 而人体产生特异性免疫应对一般也需要5天左右 , 因此 , T细胞和B细胞的免疫反应(包括识别和消灭)都可能慢了一步 。 3.人体免疫系统失控: 因为病毒大量繁殖 , 从而也感染了大量的健康细胞 , 人体B细胞 , T细胞随后也开始产生特异性免疫应答 , 于是大量抗体产生 , 同时也发出大量的炎症因子等 , 这些抗体、炎症因子和杀毒T细胞 , 巨噬细胞等 , 大量杀死受感染的细胞 , 同时对于人体内脏也带来一定甚至是严重的伤害 , 就像T细胞和B细胞看到那么多病毒和被感染细胞 , 有点乱了手脚 , 干脆扔出无数个炸弹 , 于是病毒是死了 , 但同时人体内部也被炸得遍体鳞伤 , 直接导致肺气肿 , 炎症 , 甚至导致多器官损伤或衰竭 。 虽然 , 人体内的T细胞和B细胞互相之间也有抑制和控制作用 , 防止人体免疫系统过度亢奋或反应 , 比如T细胞里具有控制T效应细胞的抑制T细胞等等 , 但在面对像冠状病毒这么狡猾的对手时 , 也乱了阵脚 , 从而造成对人体的严重伤害 , 甚至导致死亡 。 当然 , 在那些痊愈的病人身上 , 免疫系统肯定是应答适当和得力 , 从而不仅杀灭了病毒 , 同时也应该产生了特异性的抗体了 。 三、结束语: 目前 , 新冠病毒的疫苗正在研制中 , 且也获得了几个毒株的样本 , 所谓毒株 , 其实就是包含了病毒的抗原信息的病毒个体(病原体) , 或一组病毒簇 , 是在实验室环境下培养出来的 。 疫苗的研制 , 取决于将实验室中的病毒进行处理 , 使之毒性减弱不会导致发病 , 但可以给人体接种 , 从而诱导人体产生特异性免疫 , 产生抗体(B细胞分裂出的浆细胞产生抗体) , 从而消灭病毒并获得免疫力(促进B细胞分化并产生出针对此类新冠病毒的特异性记忆细胞) 。 至于疫苗多久会出来 , 会不会有效 , 需要经过临床试验 , 而且还要考虑病毒的变异 , 如果变异了 , 就可能导致疫苗无效了 。 不过 , 我们还是坚信 , 人体的自身免疫力是可以战胜新冠病毒的 , 不过需要注意 , 辅助治疗除了器官支持治疗 , 还有一个重要的方向还是要研究如何减少过度的免疫应答给人体带来的伤害 。 毕竟 , 目前的激素治疗对于人体本身就有较大的伤害和影响 。 (笔者:张大灯)


推荐阅读