你能抵抗所有疾病嗎?免疫系統的祕密
你是個細胞之城
想像你不是一個人,而是一個住滿大約40兆個細胞的星球。如果那些細胞都像人那麼大,你的體積相當於二十座珠穆朗瑪峰那麼大。對寄生在你身上的微生物來說,這是一座資源豐富、溫暖又有空間的城市,很適合落地生根、繁衍族群。
但不是所有訪客都受歡迎。免疫系統就是這個星球的守衛,負責把有害的入侵者趕出去或消滅掉。
為什麼病原體那麼難對付?
最大問題在於速度。人類細胞繁殖緩慢,從受精到長成需要月年;細菌只有一個細胞,半小時就能分裂;病毒在幾小時到幾天內可以變成數以億計的複製體。換句話說,敵人繁殖並變異的速度遠快於你的細胞。
此外,病原體透過突變和選擇快速產生抗性:只要出現一個偶然變異能躲過你的防禦,那個變異體就會迅速繁衍,成為新威脅。這也是為何像流感病毒常年改變,需要每年更新疫苗的原因。
先天與適應性:兩道防線
其實你有兩套免疫系統。先天免疫像是城市的巡邏隊,從出生就有,面對一般性入侵會立刻應對;但它是通用的,對於病原體的多樣化變化常無法完全抵擋。
另一套是適應性免疫,也就是你的「超級武器庫」。這套系統可以辨認非常多不同的敵人,主要由兩類細胞負責:T細胞和B細胞。製造這些細胞需要時間,但一旦準備好,能精準打擊特定敵人。
適應性免疫如何創造千變萬化的武器?
為什麼適應性免疫能認出幾乎任何敵人?關鍵在於它能製造出極為多樣的「受體」,每個受體就像是能辨認某一塊蛋白質拼圖的小鑰匙。既然外界蛋白質(也就是微生物的表面)種類繁多,免疫系統便需有數十億種不同鑰匙來應對。
免疫細胞透過「把自己基因片段隨機組合」來做到這點。可以把它比喻成一群廚師,各自從100種食材裡隨機挑幾樣配成食譜。即便每位廚師只拿少量材料,隨機組合也能做出數以十億計的不同菜式。類似地,免疫細胞隨機重組基因片段,產生各式各樣的受體,從而形成龐大的防禦資料庫。
胸腺:免疫細胞的「試煉學校」
這種大亂鬥式的製造法有一個風險:如果產生的受體誤認自家細胞為敵,免疫系統可能攻擊自己的身體,引發自體免疫疾病。為了避免這種災難,你體內有一個重要器官——胸腺(可以想像成一所「修正與淘汰的大學」)。
新生成的適應性免疫細胞會進入胸腺接受考驗:胸腺會把大量代表體內自我蛋白的樣本展示給它們看。那些對自我產生強烈攻擊傾向的細胞會被命令自我毀滅或被清除。這個篩選很嚴格,約98%的候選細胞會被淘汰,只有約2%畢業成為真正對付外來病原的合格戰士。
那為何我們還會生病?
即使有這麼複雜的防禦,還是會有漏網之魚。原因包括:病原體變化太快、初期感染數量太多或出現新的病原體尚未被免疫系統辨識;或是身體在反應速度或資源調配上不及時。此外,年齡、慢性病或免疫器官(如胸腺)功能下降也會讓防禦變弱。
總結
你的免疫系統是人類已知最精妙的生物系統之一,由先天巡邏隊和能產生千百萬種特異受體的適應性系統組成。透過隨機基因重組,免疫系統得以準備對抗幾乎所有可能的微生物;胸腺則負責把關,避免攻擊自體細胞。這套設計既讓我們能應付不斷變化的敵人,也帶來自體免疫的風險與老化後防禦力下降的問題。理解這些原理,有助於我們更理性地看待疫苗、感染與免疫相關疾病,也鼓勵大家在生活中採取能支持免疫健康的習慣。
