对于这段时间由新冠病毒引发的疫情，最大的恐慌或来源于未知。三联书店一向注重引介新知，近年来的《新知文库》已刊行一百余种，其中数种涉及微生物研究与疾病：病毒到底是怎样的物质，它与人类的关系如何，人类对微生物的认知经历了怎样的过程、为控制微生物的威胁所做的努力是否有效，人类与自然该如何相处……这些图书所涉内容有些已有定论，有些因比较前沿尚有争议——但通过阅读，可以了解这些知识演进的背景和过程，领悟隐藏其中的理性精神和科学方法，从而能够以更为宽广的视野来思考当下所发生的一切。

“人是一根会思考的芦苇”。阅读，意味着思想空间的拓展，带来沉静的定力和前行的勇气。

保罗·高更 《塔希提岛的牧歌》，1892

多少年来，我们尝试用各种药物来消除存在于我们体内的微生物，它们组成了我们身体里90％的细胞，依附在我们皮肤，甚至是眼睫毛上，种类超过上千种。而如今，人体机能极大地削弱了微生物的能量，伴随着它的减弱，人类也迎来了非传染性疾病的时代，过敏症、孤独症、老年痴呆症等，成为了人类死亡的天敌。

人类的免疫系统就像一条垃圾场的野狗。它可以是你最好的朋友,你的健康的最终保护者和一辈子至死不渝的合作伙伴,支持你身体中的每一个组织,也可以让你生病,有时甚至会杀了你。这可能会让人有点震惊。

我们倾向于认为,免疫系统是处在你与感染致死之间唯一的屏障。只要你的免疫系统功能良好并训练有素,这就是真实的;否则,它就很容易杀了你。我自己对免疫系统的研究和教学从20世纪70年开始,但关于免疫系统令人快乐的事情并不多。而且所有伟大的事业均是如此。我的故事是另一面的,我的故事是因免疫系统失控造成“自然灾害”的故事,从字面而言,是免疫系统在身体内部爆发。这看起来像是布鲁斯·威利斯、阿诺德·施瓦辛格,或戴维纳·“石头”·约翰逊的动作电影,或者你最喜欢的一部灾难电影(《完美风暴》《独立日》《圣安地列斯》《泰坦尼克号》......)。但是位置就是你的身体。

在本书的第一部分,我使用了一个花生过敏的真实案例。我们现在回到这个话题,以准确地叙述免疫系统功能失调和非传染性疾病对公共卫生所造成的恶化的范围和速度。将花生作为一种健康而有用的替代作物,两个最有影响的人物是著名的农艺学家和发明家乔治·华盛顿·卡弗(GeorgeWashingtonCarver)和来自格鲁吉亚以前种花生的总统吉米·卡特(JimmyCarter)。帮助穷苦农民找到一个可持续耕作的未来,使用替代品如花生来代替棉花,卡弗做了大量的努力。同时,他研发了花生的很多用途,以帮助日益增长的农作物生产扩大需求和市场。这对美国南方各州的农业来说是一种双赢局面,有助于提高所谓健康食品的产量。

对任何生活在70年代的人来说,大家都知道吉米·卡特出现在美国政坛是个奇迹,先是当格鲁吉亚州州长,然后是总统。之所以说是个奇迹,不仅是因为他的政治经验相对较短,而且他的职业是种花生的,而不是法律相关的。随着越来越多的人将注意力转向这一农作物,以及花生在食品和非食品行业(如化妆品)的广泛使用,对花生产业来说也是一个福音。事实上卡特的草根运动被戏称为“花生旅”,而且他们使用这样的视觉效果:用花生的形状作为竞选图案,前面是卡特的名字,以帮助他将竞选主题推进到选举当中,在后来的就职典礼上使用装满花生的大巴,叫作“特别花生”,展开“花生就职大游行”,并且制作了纪念牌。在20世纪70年代末的卡特时代,花生在学校的消费飙升。事态的变化真快啊!

美国前总统吉米·卡特

目前很多学校禁止花生,有些甚至设立了无坚果区,航空公司也在考虑是否在航班上禁止花生。在3万英尺过敏并不是一件好事。旁观者接触这种食品的风险变得太大,以至于不得不禁止它在近距离出现。这种食品正在走向穷途末路,可能只能在自己家里狭小的空间享用,甚至必须为来访的人做出警告或同意声明。

因为我们的微生物群系和免疫系统发生了问题,花生过敏就像个送报的孩子。吃个花生怎么就变成像吸烟一样到处受到限制,只能在特定的时候、特定的地点享用?而且限制还越来越多。现在,吉米·卡特还敢把他的草根运动叫作“花生旅”吗?

显然,人类自20世纪70年代就已经发生了变化。如果看一下食物过敏和不耐受,我们就知道不良反应有多么猖獗,多么严重。这不但令人震惊,而且是人类身体目前自然灾害的反应。食物肯定已经发生了变化(见第九章中的讨论),但就在最近三四十年我们与花生爱情故事的变故已经反映出人类身体中主要环境的变换。由于我们70%的免疫系统都在肠道内,所以从生物学上讲,确定对花生等食物耐受与过敏的前线对我们了解肠道微生物以及肠道里发生了什么是有意义的。

那么离开卡特总统和20世纪70年代,我们再回到当今大学生的免疫课程。当今的大学生通过家庭成员及其朋友,接触到我在讲座中所谈论到的各种疾病。不仅是花生过敏或者更大范围的食物过敏,而且也包括哮喘、I型糖尿病、腹腔疾病(乳糜泻)、多发性硬化症、自闭症谱系障碍、自身免疫甲状腺炎、狼疮、关节炎、遗传性过敏皮炎、克罗恩病、溃疡性结肠炎、过敏性鼻炎(花粉症)、牛皮癣等等。如果免疫系统出现问题,结果就是生病。这会在任何年龄段的任何组织中出现。怎么会这样呢?

然而,一个鲜为人知的生物学和免疫学秘密是实质上在所有的组织中均有免疫细胞。在发育早期,它们就已经在那儿,而且与其他组织中的亲缘细胞不同,往往它们有自己的名称。例如,脑中的小神经胶质细胞、肝脏中的库普弗细胞和皮肤上的巨噬细胞有什么共同之处?虽然它们都是巨噬细胞,但它们在外观和特点上是完全不同的。处于不同的组织中,巨噬细胞就发生变化,呈现出各自的特征。对这些组织中发生什么事情,这些驻留的免疫细胞发挥着显著的控制作用。不知道你如何看待在皮肤上的文身?为什么文身会持续很长时间?这是因为实际上这是给皮肤上的巨噬细胞染色——就是这些细胞承担了将颜色维持住的任务,防止颜色渗透到人体的内部组织、。

当这些驻留免疫细胞快乐并良好发挥作用时,组织功能通常就会良好,记住这一点特别重要。但如果某一组织中的驻留免疫细胞功能失调,该组织很可能会朝向病理变化或疾病发展。

共同的因素是,免疫系统会有条不紊地攻击不该攻击的东西,或反应完全失去控制。人们的反应往往过于强烈,要么永不止息。免疫系统所有这些不当反应都会对组织和器官产生有害损伤。

在20世纪70年代及以前为什么免疫系统一直可以与花生、甲状腺、皮肤和肠道和谐共处,但在21世纪却随时随地在任何地方会发生故障?答案在于在生命早期免疫系统是如何训练的。我们今天的人类哺乳动物第一基因组遗传与20世纪70年代甚至20年代的并没有什么不同。有些遗传变异的确可以影响某种过敏或多种过敏(称为遗传性过敏症)的发展;但对免疫系统来说,所造成的风险很小。然而对比四十年间与一百年前,发生巨大变化的是人类免疫系统在生命早期的经历。因此一些过敏症专科医生建议在怀孕期间和育婴早期吃花生并在家里养一条狗,这就是原因之一。在这一训练过程中,婴儿的免疫系统所看到的就是最重要的。但正如我们所看到的,潜在的过敏原只是其中一部分。在危急关头还有更多的东西影响人生中免疫系统是否会擦枪走火,形成损害与疾病,而这涉及婴儿的微生物群系。今天的婴儿中免疫系统训练缺失特别普遍,这就是某种不同类型的“自然灾害”的一个程式。

免疫系统是如何形成的

在2008—2009年我与妻子合著的一本书里(2010年初出版),描述了免疫系统是如何发育及已知什么东西会影响其发育的。免疫系统的发育包括两个关键方面:免疫系统不同细胞的成熟及教育免疫系统怎样、什么时候及在什么地方做出反应。因为免疫系统在身体中分布很广,而且具有很多不同的专业化细胞,非常复杂,所以对发育中断非常敏感。然而并不是产前发育和产后发育的每一分钟对免疫系统的发育都同样重要。主要发育情况的发生与免疫学校的培训有不同的时期,还有其他时期免疫系统的发育相对平静,或者培训学校在放假。免疫系统发育最敏感的时期也称为免疫弱点关键窗口时期。

在这些免疫弱点关键窗口期间,免疫系统对生命晚期功能失调反应和疾病的进程是非常敏感的。中断则意味着免疫系统在细胞群中变得不平衡或者无法学习遇到挑战时该如何反应。破坏免疫发育的事件包括暴露在化学物质、药物、强烈或持续的母体或婴儿的压力。如果错过了一个理性成熟的步骤或者中断了免疫系统的教育,那么将朋友从敌人中区分开的整个系统就会大错而特错。一个未受到适当培训的免疫系统几乎可以肯定最终会生病。这三种情况的组合可能是:(1)对一个真正的威胁未能做出反应,(2)用一种错误的防御类型对某种威胁做出反应,或者(3)攻击人类自身的组织。通常与免疫相关的疾病会造成生命危险。

在2010年我合著的书里,虽然列举了影响免疫教育的很多环境因素,甚至将其列为优先考虑的因素,但微生物群系的重要性并不明显。当时其作用才开始浮现。到了2015年,正是因为微生物群系的影响,发育窗口期间的免疫教育看起来完全不同。这显示了免疫发育生物学发展以及它对健康影响的变化之迅速。

微生物群系对免疫教育的影响特别重要而且覆盖了方方面面,这是保护儿童免疫系统的关键。这不仅仅是另一个环境因素,而且现在对环境暴露和免疫编程的后果,必须从人类微生物和超级有机体的视角来看待。

不要忘记,微生物群系是人类身体的终极守卫。然而处于微生物群系与人类身体其余部分之间的是免疫系统,这是人类与身体外部世界交流的下一条线。是的,在如肠道和呼吸道等几个地方有上皮细胞和几个内层,但一旦穿过皮肤,免疫细胞总是处于屏障的另一侧。它们是人类哺乳动物细胞的欢迎会,或者说是欢迎马车更确切。

毫不奇怪,一些最原始最单纯的免疫细胞(代表人类天生自然的免疫系统,而非获得的免疫系统)正是那些与生存在身体各个门户(如:肠道、皮肤、呼吸道和泌尿生殖区)的微生物最近且接触最频繁的细胞。它们都有一种脾气,即高度的流动性。我们不想打扰它们。但事实上应将它们当作那条垃圾场野狗的核心。它们需要在生命早期的精心培训,否则就会变得不可预测而且很危险。与一个完整的微生物群系接触并成为好朋友在免疫系统教育中非常重要。这不但包括通过实体交流(几乎相当于拥抱或搂抱)发生,而且通过在微生物新陈代谢物中的化学信号。如果免疫细胞在其教育早期形成阶段没有看到足够的微生物并获得正确的微生物信号(在出生后不久),免疫系统就会出错。这几乎只是一个时间问题,而非假设,免疫系统反应就会发生问题。在整个婴儿期,微生物作为人类最好的朋友都需要与人共存。最后,人类的免疫系统就变成对什么发出攻击及对什么进行容忍的仲裁者。在很大程度上,它控制着人患过敏、自身免疫疾病、其他炎症疾病和癌症的风险。

过敏大流行：微生物的消失与免疫系统的永恒之战

[美]莫伊塞斯·贝拉斯克斯-曼诺夫 著

李黎 丁立松 译

人类最原始的细胞——先天免疫细胞出现在最原始最古老的生物体内。有些生物体的确不具备免疫学者所谓的适应性免疫获得反应的类型,实质上是对疫苗的免疫反应。它们缺乏那些必要的免疫细胞。但如果它们有免疫细胞的话,那就是先天免疫细胞,如某种形式的巨噬细胞。这并非只是巧合。如果微生物在一开始就一直与脊椎动物和无脊椎动物的主体防御物一起存活并与其沟通,那么巨噬细胞就必然在所有这些动物身上存在,即使没有更复杂的免疫细胞(如某些类型的淋巴细胞)。

加州大学洛杉矶分校的艾德文·库珀(EdwinCooper)与其学员在无脊椎动物免疫学基础工作中做出了众所周知的巨大成就。在诸如蚯蚓这样的无脊椎动物身上就有先天免疫防御,但并非我们在哺乳动物身上所了解的获得性免疫。甚至变形虫也有像巨噬细胞一样的活性,在需要的时候利用以巨噬细胞为基础的功能攻击细菌。

为了强调微生物群系与先天免疫细胞之间是永久最好朋友的关系这一观点,捷克研究人员最近发现,两种生活在完全不同的天然堆肥中、亲缘关系密切的蚯蚓,在微生物驱动的先天免疫反应上存在差别。生活在富含病原体、以肥料为基础的堆肥中需要强大的免疫防御的蚯蚓,比生活在森林根部堆肥(病原体较少)中、与其密切相关的蚯蚓,先天免疫活性水平要高。科学家们得出结论,微生物环境是相当类似于先天免疫系统状态的主要驱动力。免疫系统是原始的这一事实,不应当降低其在人类身上的重要性。

被误解的免疫系统

过去几十年大家均认为,免疫系统设立了一个堡垒,保卫人类身体免受微生物的侵袭。我上大学的时候老师就是这么教的。在大学所学到的另一个知识是,免疫系统仅在有限的身体部位存在,特别是淋巴器官(胸腺、脾脏、骨髓),且仅在血液和淋巴中行进,以及仅在细菌或病毒的入口接触处取样。事实上几乎没有人提到肠道是免疫细胞的主要位置,尽管大多数免疫细胞处于肠道的位置,或者人类身体的每个组织和器官几乎都有各自微型的免疫系统永久存在。这导致了对免疫系统所发出的主要指令究竟是什么的误解。它不仅仅停留在人类的所有组织中对首次入侵的微生物取样——毕竟,肝脏和脑并不是微生物进入造成感染的首要位置。相反,免疫系统在肝脏、脑及其他组织和器官中控制着其完整性,并在人类专门的组织中帮助控制功能的平衡。

具有讽刺意味的是,在我上大学的时候,科学家们甚至不敢肯定生活在人类不同器官(脑、肝脏和肾脏)里的免疫系统细胞群在外观和某些属性上完全不同。但之所以这些高度专业化的免疫细胞存在于人类特定的组织中,其目的不仅仅是狩猎微生物。我们现在了解到,微生物并不是唯一的威胁。内部发育的癌症也是免疫细胞必须对付的东西。此外,免疫系统清除了我们所有死亡和将死的细胞,更像一个夜里的建筑看管人,竭尽所能不干扰正常运作。

此外,除猎取病原体外,免疫系统类似办公楼里的环境和安全控制系统。它是几乎所有人类器官的一个必不可少的部分,确保满足并维持有效器官功能的各种条件。当人体器官中驻留的免疫系统功能良好时,人体器官功能也会良好。但如果免疫细胞耍起流氓,人体器官就会处于严重的危险之中。器官中不恰当的免疫反应会造成器官损坏、丧失器官功能以及增加该器官或组织发生癌变的机会。驻留的免疫细胞也可能向外部免疫细胞发出求救信号,从而这些免疫细胞会匆忙涌入这些器官,附着在我们正常的细胞上。这会在相对很短的时间内,造成甲状腺和胰腺这样的器官变成免疫器官而非内分泌器官(如自身免疫性甲状腺炎及糖尿病)。

为什么人类的免疫细胞会这样做?为什么它们会从保护我们器官和组织的完整性转向对我们造成伤害?这种事情之所以发生可能有几个原因。但这里我认为,免疫性疾病和非传染性疾病最重要的原因,是人类的微生物群系失去了更高的自我完整性。如果免疫系统在我们不完善并缺少预期的微生物群系的环境中成熟,人类的免疫系统就会对不适当的偶然反应做出编程。那么疾病在什么组织出现就只是一个时间问题。会在我们的脑部造成神经行为及神经退化问题;在肝脏造成代谢问题;在肠道形成消化系统发炎问题;在内分泌器官造成荷尔蒙/新陈代谢问题;在骨头形成骨质疏松症;在嘴里造成牙洞;在血管造成心血管疾病;或在这些位置的任何地方形成癌症?

不要忘记,我在之前讨论过驻留在人类组织的那些巨噬细胞。似乎它们可以变成不同的形式,被赋予不同的名字,并可以在操作上控制组织功能,此外如果它们愿意,很可能会破坏该组织。我曾经半开玩笑地告诉过学生,巨噬细胞统治着这个世界,而且只有当我们知道如何控制巨噬细胞时,这个世界才会变得更加美好。当然,现在我们知道了如何控制巨噬细胞——通过微生物群系。

训练免疫系统

从长远来看,1979年至1984年的一项有益健康的惊人发现,最终可能被视为20世纪微生物战争和抗生素滥用余波的转折点。澳大利亚医生巴里·马歇尔(Barry Marshall)与其合作者罗宾·沃伦(Robin Warren)报告了仅在人身上发现的螺旋形细菌(叫作幽门螺杆菌,让胃受到感染)和消化性溃疡之间的关系。他们的报告在1983年首次以信函形式发表,1984年全文发表在医学杂志《柳叶刀》(Lancet)上。在此之前,辛辣食物和哺乳动物遗传一直被认为是决定谁患溃疡和胃癌的主要因素。因为他们的发现,马歇尔和沃伦一起获得2005年诺贝尔生理学和医学奖。解决方案看起来似乎很简单:用大规模的抗生素治疗来消灭幽门螺杆菌,不管在什么地方、任何地方出现。这与20世纪大家所普遍持有的观点一致:即使是好的细菌,只要胆敢进入我们的身体,就必死无疑。然而在马歇尔和沃伦发现的同时,其他研究者所持有的观点略有不同。马丁·布莱泽(Martin Blaser)在其著作《消失的微生物》(Missing Microbes)中叙述了他对幽门螺杆菌作为胃部居民促进健康活动的长期对比研究。相同的信息如何可以得出不同的结论?这种情况的发生,是因为整个人类就是一个生态系统,如本书第一部所讨论。我们体内或身上居住在一起的物种,并不是每个都是无害的,而且对我们这个超级有机体来说,潜在的病原体也不是没有任何修复的价值。这需根据情况而定。幽门螺杆菌与人类做伴已经数千年,哥伦布到达新大陆之前,人们在墨西哥北部的干尸中已经发现幽门螺杆菌。我们还需要平衡,结合对我们是谁、是什么更广义的理解。结果表明,幽门螺杆菌及其多重效应可能适合一种免疫学的思路,称为“卫生假说”。英国的戴维·斯特罗恩(David Strachan)在1996年第一个提出这一假说。提及微生物,就像环境化学物质一样,有一个让身体健康的处方:正确的位置(特定的身体部位)、正确的数量(剂量)、正确的时间(发育期、月经期,或生理周期)并与我们哺乳动物本身兼容,否则就等于走上一条通向疾病的道路。错误的位置、剂量、时间或与人类哺乳动物本身不相容,常常会导致严重的健康问题。

既然在某种情况下,幽门螺杆菌可以形成消化系统溃疡或胃癌,人为什么还需要一些幽门螺杆菌?因为清理幽门螺杆菌尸体同样与其他非传染性疾病相关,而且关于这是如何发生的机制有一个好的思路。结果证明,幽门螺杆菌的持续存在有助于免疫系统变得更加耐受,同时降低了哮喘、过敏和炎症疾病的风险,如炎症性肠炎(IBD)。这些疾病始于一种名为树突状细胞的免疫细胞,这种细胞对环境进行取样。部分通过幽门螺杆菌对树突状细胞的作用,让管制性T细胞(称作天然T管制细胞)成熟并增加数量,这对避免发炎至关重要,因为发炎支撑着很多种非传染性疾病,如哮喘、过敏和炎症性肠炎。

这个例子说明,我们需要多种微生物各司其职来教育并培养我们的免疫系统发育,否则我们可能面临很多种因炎症而发作的非传染性疾病。如果不是幽门螺杆菌,那么在人类的微生物群系中就需要微生物的同等物来确保免疫系统不会失控并在人体环境中接受人类自身的组织和其他无害的东西。

早期微生物驱动的教育

微生物群系对免疫系统早期教育重要性的一个主要例子,是来自丹尼斯·卡斯珀(Dennis Kasper)和理查德·布鲁姆伯格(Richard Blumberg)及其哈佛医学院实验室在免疫学和肠胃病学上的共同努力协作。这些研究小组使用C57黑6系小白鼠(这是免疫学的标准研究模型),来研究共生细菌及其代谢物在早期免疫成熟及对生命后期非传染性疾病的易感染性的影响。在这种情况下,所生疾病为结肠炎,类似于人体的溃疡性结肠炎(是炎症性肠炎的两部分之一)。在该系小白鼠中,因为缺乏共生细菌,小白鼠长大后一旦接触恶唑酮,就很容易感染结肠炎。我们已经叙述过这种结肠炎的免疫机制,必须有特定数量的免疫细胞群及免疫激素来导向疾病的发作。在小白鼠身上所发生的免疫功能失调过程看起来与形成人体溃疡性结肠炎的过程很类似(如果不是完全一致的话)。

哈佛的这两个研究小组所做的事情特别有趣,他们对微生物群系、免疫功能障碍及结肠炎的易感性提出了四个重要的问题。第一个问题是,一个单一的共生肠道细菌是否可以防止晚年患结肠炎。

答案是肯定的,为这种疾病提供抗性的细菌是脆弱拟杆菌。这种细菌是杆状的,生长不需要氧气,通常是免疫系统的朋友之一,只要将其安置在肠道中属于自己的区域。

然后哈佛的研究人员更进一步问,如果必须将该细菌植入新生的小白鼠,形成对结肠炎的抗体,是否有一个关键的发育窗口。答案是不会晚于一周。之后再增加的脆弱拟杆菌就不会对结肠炎形成抗体。

接下来他们问,细菌如何让小白鼠抵抗新生鼠身上的疾病。答案是会减少肠道先天免疫细胞(称作不变自然杀伤T细胞,缩写为iNKT细胞)的增殖。在没有细菌的情况下,这些细胞会在小白鼠婴儿的身上暴增,而这一暴增会让小白鼠在余生中极易感染结肠炎。如果肠道中有细菌,这种暴增会明显受到抑制,小白鼠在以后的生活中就对结肠炎有了抵抗力。这是一个关于免疫系统早期发育窗口的重要性以及微生物群系的存在可以避免晚年疾病的重要发现。

最后研究人员问,是否需要整个细菌或者细菌的代谢物才能对免疫系统的发育产生相同的有益效果。他们发现,在刚好正确的窗口由脆弱拟杆菌所形成的特定类型的液体可以抑制iNKT细胞暴增的数量,并让小白鼠对结肠炎形成抗体。这是一种肠道细菌,一种免疫变化和一种非传染性疾病。想象一下,如果可以有效管理整个微生物群系来支持人类免疫系统的最佳培养可能,减少非传染性疾病流行的机会将是怎样的。

也许这是显而易见的,但关于因感染致死的这一事实,却需要进一步强调。除非感染导致重要器官或血管立刻衰竭(如埃博拉病毒),死亡的风险通常取决于免疫系统对感染的反应。1918—1919年的西班牙流感夺去了全球2150万人的生命,其中美国约有67.5万人。但很多人被感染却活了下来。但如果看看谁死于流感大流行,谁在流感期间感染了却没有死亡,得出的结论是,关键在于哪些人做出了反应,在试图杀死病毒的过程中,导致了损害肺功能的并发症。有人认为,是这些并发症启动了一种令人求助无门的变异炎症反应。免疫系统可以拯救人的生命,也可以令人死亡,只是根据条件而定。就那次流感而言,似乎是免疫系统试图清除体内病毒的过度热情和不屈不挠的努力导致了许多人的死亡,特别是在健康的年轻人中。

1918年流感流行期间，警察站在西雅图，华盛顿街头

同样的事情也会发生在细菌感染上。使用抗生素消灭掉细菌并不意味着患者可以自动存活。一些致病菌携带着所谓的毒素。这些毒素是细菌外部细胞补充体中的化学物质,导致如巨噬细胞等免疫细胞有点狂乱,并开始首先发难,之后提出各种问题。这就是我们通常所指的炎症反应的一部分。如果炎症反应在正确的位置、正确的水平且是正确的种类,那这种反应就是一件好事,在不再需要的时候就会结束。除此之外的任何事情都是问题。

如果细菌数量很少且固定在身体的一个地方,通常就不是什么大问题。但即使细菌死亡,例如接触到抗生素,其外层或携带毒素的外壳就必须从身体里清除掉。这就是巨噬细胞及其朋友的工作。细菌有两大种类:革兰氏阳性和革兰氏阴性。对我们来说,重要的是要了解每一种都会携带不同的毒素组。革兰氏阴性细菌是先天免疫细胞强有力的直接激活剂(如,巨噬细胞和中性粒细胞,能够对病原体产生一种通用型的即时反应)。一些革兰氏阳性菌具有引起大量T淋巴细胞(胸腺源生淋巴细胞)活化的毒素,产生一种叫作细胞因子的免疫激素风暴。反过来这种细胞因子风暴激活巨噬细胞的破坏作用。这种情况在人体中的例子就是中毒性休克综合征。

如果实际进入血液的毒素到达一定的水平,血液中的先天免疫细胞就会开始发动疯狂攻击。这绝不是一个好思路。它破坏血管并产生所谓的毒性休克。这是非常严重的,患者通常只有几分钟的时间接受治疗,否则就会死亡。有的时候毒性太高,病人很难救活。这就是为什么医生喜欢用抗生素慢慢杀死细菌(超过一到两个星期),而不是一次性全部。另外死亡的细菌并不会杀死病人,因为细菌已经死亡。是先天免疫细胞对感知到的威胁做出的反应在杀害病人。实际上确实是这种原因导致死亡的吗?是的。人体本身的防御系统会在无意中毁掉自己。实际上凯文·特雷西(Kevin Tracey)博士在其2006年出版的作品《致命序列:内在的杀手》(Fatal Sequence:The Killer Within)中将许多案例编目,说明为什么非致命性感染通常会导致免疫原因致死。

一个受教育不足、功能失调且失控的免疫系统,会让人生病甚至死亡。我们需要免疫系统适当发育,以一种受控的方式均衡地发挥作用,并识别真正的威胁而做出反应,但可以容忍并不干扰人体健康的细胞和组织以及无害的环境因素(例如食物和过敏原)。确保这种情况发生的最好方法,是在出生的时候让免疫系统得到适当的教育并实现平衡,从而将免疫系统与健康的微生物群系联系起来。我们现在知道,这就是保护我们的微生物群系的根本目的。

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