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有关疫苗与人体免疫的本能记忆 | 鼓楼新悦

探秘人体的新宝 鼓楼新悦 2022-12-31

图片来源:图虫创意 | 版权共享素材

记忆,无限靠近最深层的个人体验,也无比接近我们自身问题重重的身份认定,它是我们最深层的自我认定的一部分,同时也是我们行动与生存的资源之一,它还是我们的欲望之源、计划之肇始。


然而


我们并不只有唯一的一种记忆,除了生命与文化等最接近意识的记忆,我们还有一种无意识的、纯物理性的,但是十分有效的记忆:物种的本能记忆和免疫记忆,这一免疫记忆识别自体细胞、对抗异体细胞,同时存储罹患疾病带来的记忆。


我们是否真正了解自身的免疫系统与疫苗诞生的意义?也许《时间迷宫》这本书,能够为你解开些许疑惑。


时间迷宫

生命和宇宙中的时间与记忆

——

[西班牙] 大卫·周 著

宓田 译

中国社会科学出版社 · 鼓楼新悦

ISBN:978-7-5203-2391-8 

59.00元

即将上市


注:以下文字主要摘编自《时间迷宫:生命和宇宙中的时间与记忆》,图片来自网络。


免疫记忆:“我”与另一个“我”的斗争


免疫系统的记忆,作为一种生物记忆形式,它体现在两个方面:一方面,识别自体细胞并攻击异体细胞;另一方面,保存机体所遭受的感染的记忆,以便再碰到相同感染时,可以更高效地保卫机体。这两种免疫记忆,即天生存在的与后天获取的,呈现的是两种不同的记忆方式。


先天性免疫这一种类是起始片刻就有的记忆,这种记忆就如标志着机体身份的分子族徽一般烙印在每个细胞的表面,并且伴随它终生,就如DNA是每个细胞从受精卵发展而来的对于起始片刻的记忆,它位于细胞内部。


图片来源:图虫创意 | 版权共享素材


获得性免疫这一种类则是对于过程的记忆:储存机体感染的记忆,并且随时准备着更有效地护卫机体。因此,当我们遭受一次小的感染时,神经元记忆很有可能遗忘这种小的感染,遗传记忆对感染毫无感知,但是免疫记忆就会保存下这段回忆,并且总是伺机窥探随时准备着新的更高效的行动。后天获取的免疫力并不是普遍的:从进化史上看,差不多也有5亿年的历史了。


获得性免疫与疫苗


关于免疫系统的研究起于对疫苗的研究,由巴斯德于1870年左右在巴黎首次提出。接种少量的病原体可以引起可控的、柔和的反应,使得个体在下一次遭受同样病原体的入侵时可以更有效地作出反应。疫苗对提高公共健康起到了很大的作用,对于根除曾经造成人间惨剧的疾病也起到了极大的作用,如狂犬病、霍乱、天花、破伤风、结核病等,其中,霍乱疫苗是费兰医生在巴塞罗那时发明的,并在瓦伦西亚第一次完成试验。疫苗的发明对人类健康起到了巨大的作用,因为它实际根除了造成人类大量死亡的一系列疾病。


图片来源:图虫创意 | 版权共享素材


现在我们碰到的问题之一是这些攻击者的变异体使得疫苗随着时间丧失其有效性。例如,某种特定的病毒攻击机体,而我们通过提前注射疫苗已经保护了机体,也许这一病毒在其他机体之内或在这一机体中经历了变异,使它无法被疫苗识别,因此可以攻击机体,而之前的疫苗则无计可施。当今另一个主要研究主题是研发对抗疟疾的疫苗,这是一种每年在世界各地造成大量死亡的流行病,抑或对抗艾滋病(获得性免疫缺陷综合征)的疫苗。


淋巴细胞


免疫系统的主角是淋巴细胞。当入侵者进入机体攻击细胞时,巨噬细胞摄入病原体的蛋白质,而这些蛋白质碎片会出现在细胞表面,并在细胞表面被T辅助细胞识别,这种T辅助细胞是在脾中产生的一种白血球。T辅助细胞被激活之后,会通过细胞介导免疫系统分泌一些蛋白质来促进细胞毒性T细胞的复制,并通过体液免疫系统在骨髓中制造B淋巴细胞。细胞毒性T细胞攻击感染细胞,而B淋巴细胞会分泌抗体来识别特定的病毒肽,并且标记自由病毒颗粒。每个B或T淋巴细胞只攻击一种抗原或一个被标记细胞。


一个关于先天性免疫的关键问题是机体如何能够识别未知的或无法预测的入侵者,或者说,机体如何识别它从未接触过的抗原。这种超常的适应能力来源于大量不同的淋巴细胞的生产,得益于淋巴细胞部分基因序列的快速变异。具体来说,这建立在受体基因多种多样的组合上,这些受体基因有四条氨基酸链。DNA编码这些氨基酸链的区域随机地失去或得到碱基对。每个抗体都随机结合四条链,如此就有上百万种不同的可能组合。这一巨大的多样性保障了机体在从未接触过抗体的前提条件下,可以提前储备针对大量不同抗原的特定抗体。


图片来源:图虫创意 | 版权共享素材


然而,这也意味着在数以千万的淋巴细胞中只有一种或几种有能力识别入侵者,而这些入侵者也许有着绝对的数量优势。因此,免疫系统需要通过制造复制品的方式,迅速倍增这些能够识别入侵威胁的淋巴细胞,这一过程被称为克隆扩增。当这一入侵者被消除,几乎所有作用于这一入侵者的淋巴细胞都会消失,但是机体会储备一些带有这段记忆的细胞复制品,而这些细胞复制品有着很长的平均寿命,并且具备在受激之后超强的增殖能力,如此就能保证日后在受到同种入侵者展开的新的入侵时迅速作出反应。自然,这能够大大地增加防御有效性。


自体免疫性疾病


另一个相关的研究领域就是对自体免疫性疾病的研究,造成这种疾病的原因是机体的捍卫者变成了攻击者,就如军事政变一般。事实上,我们已经谈到过生物制造各式各样的淋巴细胞,因此其中一些淋巴细胞将自体细胞识别为外来入侵者也就不足为奇了。为了防止这种现象产生,免疫系统在正常情况下会消灭这样的淋巴细胞,使这些淋巴细胞不再增加而是自杀,这个过程即所谓的克隆消除。然而,在一些情况中这一机制不起作用,使得一些淋巴细胞攻击机体器官。为了降低这种疾病的发生可能性,对自体免疫系统采取一些措施是很有必要的,但是一定要谨慎,防止造成免疫力大幅下降。一些炎症疾病也与免疫系统的运作不良相关,在这种情况下,并不是因为淋巴细胞攻击自身机体,而是由免疫系统的过度反应所致。


希望这些有关人体免疫与疫苗的知识,能够使大家更了解我们身体的运作。


用科学寻觅人类最初的永恒与记忆


免疫系统与记忆相关的方面也许相对稳定,但是除此以外,免疫系统有着极高的活力:一方面,免疫系统需要生产很多不同的细胞,足以探测各种未知的或出乎意料的入侵者;另一方面,在遭受入侵的时候,应当高速作出反应以超越入侵者的繁殖速度。免疫系统的这些特点和它的医学应用,使它变得十分迷人并且具有战略意义。 


图片来源:图虫创意 | 版权共享素材


看到这里,也许你会认为这些纯物理性的本能记忆对你的情绪并没有什么波动。关于记忆,首先想到的可能还是文学与哲学上的书写。但是,当我们想要理解这个不断变化的多样世界时,会意识到在这些特性的背后,这个世界有着许多重复与恒定的模式。


图片来源:图虫创意 | 版权共享素材


我们热爱事物稍纵即逝的独特魅力,但也热爱事物之间的相辅相成。我们希望盘剥每分每秒,但也偶尔希望每一刻都能结晶、停滞,变成永恒。我们开始进行神圣或世俗的、私人或公共的、个体或集体的、渺小或庄严的仪式重复,以此来接近令人心安的不变的常态。因此,科学钟情于搜寻大千世界背后的那些最恒久和最普遍的事物,这不仅不使我们觉得意外,反而让我们觉得自然而然,这种科学兴趣深层地构筑了我们人类。


分割线


有关疫苗

下面这本书

值得你的关注与期待


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疫苗的史诗

——

[法]Jean-François Saluzzo 著

宋碧珺 译


鼓楼新悦 · 即将推出


内容推荐:当艾滋病在撒哈拉以南非洲肆虐了四分之一个世纪后,当地居民的平均寿命下降了整整20年。直到目前为止,人类还没有研制出艾滋病的相关疫苗。在这个时代,疫苗常常成为公众舆论挞伐的箭靶,上面的例子也许能提醒大家,在20世纪人类平均寿命的巨大增长中,疫苗起到了多么重大的作用。


疫苗的研制与改进是一部人类的史诗,也是科学与工业的传奇。人类一步步攻克了狂犬病、脊髓灰质炎、乙肝、黄热病……作者娓娓道来的笔法不仅引人入胜,还回答了关于疫苗制造、疫苗成分与艾滋病疫苗研制等相关问题。当然,书里也没有回避疫苗引起的争议,例如乙肝与麻疹疫苗被认为可能导致多发性硬化症与自闭症。然而事实当真如此吗?


作者简介:Jean-François Saluzzo,病毒学专家,曾在实验室担任疫苗开发主任,如今是巴斯德协会与世界卫生组织顾问,著有《征服病毒》等。


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