本文作者:怀瑾(笔名)复旦药理学硕士
编者按
感染同样的病*,不同人却有不同病法,这和免疫力有关。新冠肺炎的治愈病例对全国人强调着免疫力的重要性,殊不知增强免疫很可能是伪命题。
本文从免疫功能、免疫影响因素、提振免疫的建议等方面进行系统介绍,希望给读者朋友更新认识:免疫系统是张网,削弱或增强都将带来疾病,我们应追求平衡与稳定。
人类日常暴露于上百亿病*微粒中,它们或漂浮于空气,或散落在物品表面,但我们却不会时刻生病,一方面我们的皮肤、粘膜分泌液具有物理隔离、化学杀菌的作用;另一方面,即使病原体入侵,人类强大免疫系统也能将其识别、战胜。
免疫系统由两部分组成:病*入侵初期,发挥抑制其扩散作用的固有免疫系统(由几种具有吞噬病*功能的细胞组成),和感染3-5天后唤醒的适应性免疫系统(强力杀*,战无不胜)。
一、免疫系统杀*的过程
当健康细胞感染病*后,病*遗传物质复制的中间体(如新冠病*的双链RNA中间体)会激活宿主胞内防御,诱导宿主合成干扰素。干扰素一方面抑制病*增殖,另一方面对周围细胞、免疫系统释放警戒信号。
1、感染后3-5天,固有免疫为主
机体察觉感染后的几天,适应性免疫还未反应过来,全靠固有免疫“撑着”,具体步骤如下。
被病*感染的细胞表面将表达受感染信号,这使其被巡逻的自然杀伤细胞(NK)细胞觉察,随后被NK细胞诱导凋亡。
和NK细胞一样努力清除病*的还有巨噬细胞、树突状细胞和中性粒细胞3位。前2者负责吃掉细胞之间的病*颗粒,并将病*碎片展示于自己表面;中性粒细胞则是“自杀式袭击”,吃掉病*后自己也死亡,变成我们所说的“脓液”。
图-几种吞噬细胞“吃掉”病*以上几种免疫细胞在机体染病的3-5天内负责抑制病*扩散。巨噬细胞、树突状细胞展示病*碎片(形成MHC-抗原复合物)的过程被称为“抗原提呈”,这两种细胞也叫抗原提呈细胞(APC)。固有免疫不仅具备一定抗*效应,还给适应性免疫创造了时间。
2、抗感染后期,固有免疫+适应性免疫
适应性免疫的主角为T淋巴细胞和B淋巴细胞,它们平时居住在淋巴结中。各种APC细胞携带着抗原,向T细胞所在的淋巴部位迁移,随后与T细胞结合,促使T细胞活化。活化后的T细胞迅速克隆增殖,分化为辅助T细胞(Th)、调节T细胞(Treg)和杀伤T细胞(Tc),它们共同引导了杀病*效应。
a)Th细胞激活B淋巴细胞,促使其克隆增殖,并大量释放抗体(可达个抗体/秒,持续几天);抗体将细胞间游离的病*颗粒严密包裹,直接中和其*性。
b)Tc细胞无法攻击游离病*,而是攻击被病*感染的细胞,它通过自身表面受体(TCR)识别染病细胞,贴身释放穿孔素、颗粒酶,破碎细胞结构、遗传物质,除了染病细胞,癌细胞也是其杀伤对象。
c)病情得到控制后,大多参与战斗的T细胞、B细胞通过Fas-FasL途径发生凋亡,存活下来的成为对病*有记忆的记忆淋巴细胞,相同病*再入侵时,它们立即活化增殖,快速应答。
d)Treg细胞是免疫反应的清扫员,负责在病情好转后抑制免疫效应,防止其过度放大损伤人体自身,在保持免疫力平衡方面有重要作用~
适应性免疫应答可小结如下图:
二、影响免疫力的因素
不难看出,免疫细胞们的行动互相协调,时机也有交叉,如此复杂的免疫网络自然离不开复杂的调控机制,目前已知先天、后天诸多因素皆影响免疫应答。
1、遗传
不同种族人群对于相同病原体易感性,以及发生免疫紊乱的概率不同,这无所谓“优劣”,而主要与数万年前人类祖先的迁徙有关。
据考古,人类祖先在8~12万年前由非洲大陆来到中国,约4~6万年前从非洲迁到欧洲[1],在适应全新大陆的过程中,这些迁徙后代的免疫系统发生了进化。例如蒙特利尔大学的研究发现,非裔美国人巨噬细胞的杀菌速度是欧洲人的三倍,二者1个基因中,有30%在被细菌感染前就已经不一样,在免疫应答过程中,其变化方向、程度更是相去甚远。[2]
同一种族的个体间免疫功能也不尽相同。一项大规模研究发现,对于同种甲型流感病*,有人感染后无症状,有人症状严重,两类人在免疫应答过程中基因表达模式大不相同(见下图),说明人与人之间免疫系统的“工作习惯”有差异。
2、年龄
除了基因,年龄也是非常重要的影响因素。
人类出生时由于母乳携带抗体,具备一定抗感染能力,断奶后免疫力显著下降;随着接触病原体种类增多,人在成年后免疫力达到顶峰;免疫力平台期持续到老年,将由于免疫系统衰老而迅速下滑......规律大致如下图所示。
图-不同年龄免疫应答强度变化规律[3]老年人免疫力低下的原因包括:生长激素分泌降低、胸腺萎缩、性腺萎缩、干细胞衰老等,这些因素本都对免疫细胞生成、增殖、活化有正向作用,它们随着年龄衰退共同导致了老人免疫力大幅降低。
3、压力
你认为身体哪部分在处理你的压力?
答案是免疫系统。
免疫系统本用于对抗感染、监视癌变与衰老,但在应激状态下,皮质醇、去甲肾上腺素、肾上腺素等激素活化免疫细胞表面的激素受体,动员、运输免疫细胞,使其做好反应准备[4]。长期的、往复的压力刺激,对精确昂贵的免疫系统是种消耗,例如我们在慢性炎症文章提到的睡眠剥夺现象,会反复刺激免疫应答,最终导致自身免疫病风险增加。
此外,负面情绪对免疫也有害无益。人类研究发现,抑郁患者总体白细胞增多,NK细胞轻度降低,T细胞减少,且二者功能下降;中性粒细胞增多,但吞噬功能下降。丧偶者T细胞反应力降低,T、B淋巴细胞增殖受抑制(尤其刚丧偶2月),NK细胞杀伤力降低,且象征压力的血浆皮质醇激素浓度增高。
(三)辟谣:“增强免疫力”的骗局
说完了影响免疫力的主要因素,接下来我们聊聊哲学:如何为一个并不存在的现象——“增强免疫力”提供建议?
我们决定先辟谣,再分类讨论。
对健康人而言,不存在增强整体免疫力的方法。
免疫系统有复杂的平衡,不足或过度都会导致疾病,正常情况下我们的免疫本来就是稳定、平衡的,不需要也不建议“揠苗助长”。
什么时候我们能拥有很高、很强的免疫应答?答案是患病的时候。当免疫系统识别抗原、调节平衡机制出错时,免疫应答可能很高,但个体也将患自身免疫病。例如固有免疫过度,将使人流涕、发热、嗜睡和沮丧,降低工作效率。适应性免疫“滥用职权”,将无害物质(花粉、螨虫等各种)识别为病原体,将造成皮肤过敏;这种“过敏”发生于气道将引发哮喘。胸腺是维持年轻免疫的要素,大家都想“保持”它,但胸腺异常增生会导致重症肌无力等自身免疫病,治疗时甚至得丢车保帅,切除胸腺!
除了反复发作的过敏、哮喘和慢性自身免疫病,急性的过度免疫也危害生命健康!患新冠肺炎、甲型流感的重症患者,常出现急性呼吸窘迫综合征(ARDS)甚至死亡,就是因为机体过度放大了免疫应答(我们开头介绍过,免疫细胞、因子具有互相协调增强效应),大量激活的免疫细胞、细胞因子涌入肺部,导致肺部(尤其是内皮细胞)炎症、积液,从而呼吸困难。对于这种细胞因子风暴重症患者,阻断内皮细胞免疫受体的药物可能比抗病*药更有效[5]!
图-正常肺(左)和ARDS患者肺(右)“过度免疫”如此恐怖,你还想提高它吗?
现在再来想想市面各种号称“提高全人群免疫力”的食品、补充剂,它们真有这种魄力吗?可能提高咱的免疫应答吗?不存在的,多半是虚假宣传!
有的商家会罗列产品的强化免疫的研究证据,但这些证据无非是:
①动物实验,在人体不具备指导意义。实验动物为清洁饲养,没有复杂的病原体环境[6],与人类大相径庭。②在患病或免疫缺陷(包括严重营养不足的老人)人群小规模试验,改善了一些免疫指标,对健康人(尤其是青中年)意义不大。
我们要明白,每个人的免疫都有一条基线,当你生活不健康、免疫系统衰老、患某些疾病时,免疫功能可能低于该基线,这时用一些措施(生活、药物)将其矫正是对的;但若你是健康人,没有任何办法(除了患自身免疫病)能将你的免疫功能提至基线以上。
图-免疫不足、过度免疫对机体总之,在个人年龄、遗传背景决定下,通过改善生活方式,尽可能让免疫系统稳定工作,就是最好的保健,接下来我们将对不同人群维持免疫系统稳定提供建议。
(四)对所有人:维持免疫运作的生活建议
普通人只要倡导良好生活习惯,免疫系统就会稳定工作。
1、饮食
从饥荒国家传染病发生率更高我们得知,膳食营养对于维持免疫平衡有重要意义。挑食、少食、吸收代谢差的人,常因微量元素和蛋白质缺乏而免疫力低下。
以下列出了维持免疫必须的元素[7]:
缺乏这些物质的人群免疫力可能偏低,当将其增补至正常水平时,大多就能恢复如常;而对于不缺乏它们的人而言,服用不见得有增益。
2、运动
除了基本的饮食营养,运动量也对免疫功能有影响。人类祖先每日打猎、采集,为此进化出与之匹配的免疫系统,现在,久坐+暴食似乎让我们忘了“运动是免疫运转的必要条件”。
科学家建议,我们每周应进行分钟以上的中等强度运动(疾走、游泳等);高强度的持续运动可能损伤淋巴细胞、NK细胞、中性粒细胞的功能,使免疫系统钝化。
3、戒烟
香烟是免疫系统的一大杀手,虽然烟民并不能听进去,但不抽烟的朋友至此应感庆幸。
香烟不仅破坏呼吸道粘膜(导致更易感染),还抑制机体对病原体的免疫应答,干扰免疫识别、造成自身免疫疾病。烟草中有余种化学物质,它们对巨噬细胞、NK细胞、树突状细胞、T淋巴细胞、B淋巴细胞有复杂影响(如图)[8],美国疾控中心(CDC)曾写到:香烟可能让你的免疫力在抗病*时变弱,在攻击自身时变强。
4、解压
就像我们在影响免疫应答的因素中提到,睡眠规律充足,心情保持畅快,有助于免疫系统尽可能达到最佳工作状态。
(五)免疫退化的老人:基本维持+针对进补
免疫衰老(immunosenescence)是机体老化的特征之一,也是每个老人面临的问题。
总体而言,老人适应性免疫明显降低,固有免疫变化较小,综合结果为免疫防御、免疫监视、免疫平衡受损,容易感染病*/细菌/寄生虫,容易发生肿瘤和自身免疫病,接种疫苗后效果也打折扣。
表-老年人免疫系统退化的特征免疫衰老虽然很难逆转,但老年人可以尝试延缓免疫衰老:
首先是前文提到的,健康人遵循的生活方式:均衡营养的饮食、适当的锻炼、戒烟、良好的心态等。
其次,热量限制(CR)可促进胸腺产生新的T细胞,防止老旧T细胞堆积;此外,CR还减轻机体氧化应激,帮助老化免疫细胞凋亡、更新。不过对于老人,CR也有骨质疏松、营养不良等潜在风险,老人CR时应注意蛋白补充,并检测健康指标。
激素疗法也能够维持免疫、延缓衰老。甲状腺素、生长激素、脱氢表雄酮(DHEA)、胸腺素、性激素(如睾丸激素)等均可增强老人免疫应答,延缓衰老。但抗衰老实践家BillFaloon曾说:“男性应该慎用性激素,尤其