你有没有想过,为什么我们不会像电影里一样,被自己体内的“士兵”攻击?为什么有时候感冒很快就好,有时候却会拖很久?答案就藏在我们的身体里——那就是免疫系统!2025年诺贝尔生理学或医学奖颁给了三位科学家,他们发现了免疫系统中的“调解员”,让我们知道人体如何避免“内战”,保持健康。今天,就让我们用最有趣的方式,一起探索这支神奇的“超级军队”吧!
人体的“军队”:免疫系统是什么?
想象一下,你的身体是一座巨大的城堡,里面住着无数居民(细胞)。为了保护城堡,有一支强大的军队时刻待命,这就是免疫系统!它的任务就是抵御外敌(细菌、病毒等病原体)和叛徒(病变的细胞),维持城堡的和平。
这支军队分为两支部队:
“快速反应队”——先天免疫部队:皮肤、黏膜(比如鼻子的黏液、胃里的胃酸)是城堡的第一道城墙。如果敌人突破城墙,巡逻的巨噬细胞和中性粒细胞会立刻出动,像吃豆子游戏里的“小怪兽”一样,把敌人吞掉!它们还能释放信号弹(细胞因子),召唤更多帮手。
图1. T细胞如何发现病毒 | 诺贝尔生理学或医学奖委员会 插图:Mattias Karlén
“精英特种兵”——适应性免疫部队:如果敌人太强大,先天部队搞不定,就会启动第二支部队。T细胞和B细胞是主力军。T细胞能精准识别并杀死被感染的细胞,而B细胞会制造“导弹”(抗体),专门追踪和摧毁敌人。更厉害的是,它们会记住敌人的样子,下次遇到同样的敌人就能快速反击!
谜题:如何区分“自己人”和“敌人”?
免疫系统虽然强大,但也有个大问题:如果它误把城堡里的居民(正常细胞)当成敌人攻击,就会引发“内战”,导致自身免疫性疾病,比如糖尿病、类风湿关节炎等。那它怎么区分敌我呢?
图2. 有害T细胞如何被清除 | 诺贝尔生理学或医学奖委员会 插图:Mattias Karlén
科学家们曾认为,免疫系统在训练新兵(免疫细胞)时,会淘汰那些攻击自己的“坏士兵”。这个过程发生在胸腺这个“训练营”里,叫做中枢免疫耐受。但事实并不简单——总有漏网之鱼!
惊天发现:免疫系统的“调解员”登场!
日本科学家坂口志文在20世纪80年代发现了关键线索。他做了一个实验:把新生小鼠的胸腺(训练营)切掉,小鼠果然得了严重的自身免疫病。但当他把健康小鼠的成熟T细胞注入这些小鼠体内时,奇迹发生了——疾病被治好了!这说明,成熟的T细胞中藏着“秘密武器”。
经过多年研究,坂口终于找到了这支“秘密部队”——调节性T细胞(简称Treg细胞)。它们就像城堡里的宪兵队,专门监督其他士兵,防止它们误伤自己人。Treg细胞会巡逻全身,一旦发现“失控”的免疫细胞,就会释放“镇定剂”(比如IL-10和TGF-β),让它们冷静下来。更厉害的是,它们还能直接“消灭”那些叛变的士兵!
图3. 调节性T细胞如何保护我们 | 诺贝尔生理学或医学奖委员会 插图:Mattias Karlén
但当时很多人质疑这个发现,直到另外两位科学家——美国的玛丽·布伦科和弗雷德·拉姆斯德尔找到了关键证据。他们研究了一种基因突变的小鼠,这种小鼠会得严重的皮肤病,因为它们的调节性T细胞出了故障。通过解码基因,他们发现了一个“指挥官基因”叫Foxp3。如果这个基因坏了,Treg细胞就无法正常工作,免疫系统就会失控攻击自己!
调节性T细胞的“工作艺术”
Treg细胞的工作方式非常巧妙:
精准监控:它们表面有特殊的“探测器”(比如CD25分子),能识别哪些细胞是“叛徒”,哪些是“自己人”。
图4. 坂口定义了一种新的T细胞类型|诺贝尔生理学或医学奖委员会 插图:Mattias Karlén
谈判专家:遇到可能误伤的士兵,它们会释放信号分子,说服对方:“别冲动,这是自己人!”
直接镇压:如果遇到顽固的“叛徒”,它们会直接“接触击杀”,或者让其他细胞释放毒素消灭对方。
战后恢复:打完仗后,它们还会帮助城堡修复损伤,比如促进伤口愈合,防止过度炎症。
从发现到拯救生命:改变医学的未来
三位科学家的发现不仅解开了免疫系统的谜题,更带来了革命性的治疗希望:
治疗自身免疫病:科学家正在尝试提取患者的Treg细胞,在实验室“训练”它们更强大,再输回体内,治疗糖尿病、红斑狼疮等疾病。
抗癌新武器:癌症会伪装成“自己人”躲避攻击。通过增强Treg细胞的“监督能力”,或者暂时关闭它们的“刹车”,可以让免疫系统全力攻击肿瘤。
器官移植的曙光:移植器官常被免疫系统当成敌人排斥。利用Treg细胞,或许能让身体“接纳”新器官,减少抗排斥药物的使用。
疫苗的优化:未来疫苗可能不仅激活攻击性免疫细胞,还能训练Treg细胞,预防过度反应。
如何守护你的“免疫军队”?
了解了免疫系统的重要性,我们该如何帮助它保持强大又平衡呢?记住这些秘诀:
图片来自网易。
均衡饮食:多吃富含维生素C(橙子、草莓)、维生素D(晒太阳)、锌(海鲜、坚果)的食物,它们是士兵的“能量补给”。
规律运动:每周至少150分钟中等强度运动(比如跑步、跳绳),能让免疫细胞更活跃,就像给士兵做体能训练!
充足睡眠:每天睡够7-9小时,让免疫系统有时间“整理战报”和“修复损伤”。
保持好心情:压力会让免疫细胞“消极怠工”,试试瑜伽、画画、听音乐放松。
接种疫苗:这是给免疫系统提前“看敌人照片”,下次遇到就能迅速反应。
冷知识:免疫系统的小秘密
眼泪也是武器:眼泪里含有溶菌酶,能杀死细菌,是眼睛的“消毒水”。
肠道是“第二大脑”:肠道里住着70%的免疫细胞,所以吃益生菌能增强免疫力。
发烧是“战略撤退”:当敌人太强时,免疫系统会通过发烧升高体温,让病毒难以繁殖。
伤口发痒在愈合:免疫细胞在修复伤口时会释放物质,让你觉得痒,这是“治愈的信号”。
总结:平衡是健康的关键
三位诺贝尔奖得主的发现告诉我们:健康不是免疫越强越好,而是“平衡”!免疫系统既要勇敢杀敌,又要防止误伤,这需要Treg细胞这位“调解员”的智慧。就像管理一个国家,光有军队不够,还需要法律和制度维持秩序。
今天的我们,因为他们的研究,离治愈更多疾病更近了一步。或许未来,你的身体里就住着被科学家“训练”过的超级Treg细胞,默默守护你的健康!所以,从今天起,好好吃饭、睡觉、运动,让你的免疫军队永远强大又聪明吧!
小互动:
- 你知道自己身体里有多少免疫细胞吗?答案:数万亿个,比地球上的沙子还多!
- 下次感冒时,可以想象你的免疫士兵正在和病毒打仗,而咳嗽、流鼻涕都是它们作战的信号哦!
参考资料:
- 诺贝尔奖官网、科普中国“返朴”栏目文章
- 《自然》《科学》杂志相关论文
来源: 桂粤科普