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甲流来袭,你的身体做好准备了吗?

菲利普·德特玛 理想国imaginist 2023-04-21

“最近阳光真好,暖和了不少。”你一边想着一边换上了一件薄外套。晚上回到家,你发现身体有些不对劲,嗓子疼,流鼻涕,还有点头疼和咳嗽。你觉得自己一定是着凉感冒了,并没有把这件事太放在心上。
“只是小感冒,过两天自己就好了”你相信自己不会被小小的感冒打败,但当天夜里你却突然发起高烧。身体严重的反应让你迅速警惕起来,新冠的阴影仍未远去,你担心自己再次中招。你摁亮手机,想看看自己接下来该怎么办,这时,一个陌生又熟悉的词频繁地跳进你的视线——“甲流”。
甲流是指甲型流感,是由甲型流感病毒引起的急性呼吸道传染病,多发生在冬春季。少数甲流病例最初症状类似感冒,表现为鼻塞、流涕、咽痛。大多感染者首发症状为发热,起病很急,数小时就可以达到 38 ℃,同时伴有咽痛、流鼻涕、咳嗽,头痛,全身乏力。
你几乎可以确定自己是被甲流病毒袭击了,但你脑中仍然充满了疑问,流感和普通感冒之间到底有什么区别?甲流有哪些可怕之处?我们的免疫系统又是如何与甲流病毒作战的?
这些问题都能在菲利普·德特玛的著作《战斗细胞》中找到答案。

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01
流感和普通感冒的区别

流感(flu)属于急性病毒性上呼吸道感染,是人类的常见病。它不光名字简单,还意味着范围广泛的不同症状,因此很让人头疼。另一边则是普通感冒(common cold),普通感冒症状轻微,你可能都觉察不到,但也可能很难受。它可能完全没有表现,也可能有头疼、打喷嚏、发冷、咽痛、鼻塞、咳嗽、全身乏力等多种症状。


而流感的时候,发热及其他症状往往会大批量袭来。刚开始,你觉得还好,可能有一点点不舒服,然后突然一下子人就开始发烧,整个人非常难受和虚弱。流感伴有一系列糟糕的症状。


除高热之外,人还会极度疲惫、虚弱,头痛得无法认真思考和阅读,咽痛并伴有剧烈咳嗽。这还不算,再往后,全身都开始痛,这疼痛感就好像是从四肢的肌肉而来。这些症状也可能由其他感染导致,严格说并不为流感所独有,这样一来就很难鉴别,有时连医生也无法诊断。


图源《流感》


日常里,有人会说鼻涕的颜色可以判断是哪种感染,是普通感冒还是流感,但这种说法不对:颜色只能反映鼻内炎症的严重程度,不能判断病因。颜色越黄,说明牺牲的中性粒细胞越多。


好好想一想:你每擤一次鼻涕,喷出的不光是几千到几百万病毒或细菌,还有许多英勇杀敌并牺牲的免疫细胞。鼻涕擤到纸巾上的时候,里面可能有还活着的中性粒细胞。


感染甲流病毒三天之内,病毒的复制会达到最高峰,而此时先天性免疫系统也在奋力擒敌杀敌。这时,大部分病毒仍然安稳地躲在细胞里,偷偷摸摸地搞寄生的勾当。要是一直这样,病毒不可能被消灭,感染也没法解决。病毒大部分时候都待在被感染的细胞里,所以,要趁病毒在细胞间传播的时候抓住它,简直太难了。


假如免疫系统只能在病毒跑到细胞外时才能对付它,那病毒就几乎不可战胜,人类恐怕也活不到现在。要消灭大量病毒,最好的办法是杀死感染的细胞,这样同时就消灭了里面的病毒。我们可以好好想想,这是何等大事。免疫系统需要有能力杀死自体细胞,即有权置你于死地。可以想见,免疫系统拥有多么危险的能力,又负有多么重大的责任。


02 

善于伪装的甲流病毒

甲型流感病毒,恰巧是正黏病毒科中毒性最强、最危险的品类之一。对哺乳动物而言,甲型流感专门能感染其呼吸道上皮细胞,而人又属于哺乳动物。仅在 20 世纪,甲型流感就引发了四次流感大流行,其中最广为人知的一次就是“西班牙流感”,它夺去了至少 4000 万人的生命。还好,你刚吸进去的毒株没有那么致命。我们熟悉的“普通”流感每年大概“只会”导致 50 万人死亡。 


流感病毒入侵细胞过程
图源《战斗细胞》


甲型流感病毒能和呼吸道上皮细胞表面的受体结合,并设法进入细胞内部。只需大约1小时,病毒就能掌控细胞正常的生命活动,从而接管细胞。细胞还被蒙在鼓里,还会仔细地把病毒包裹起来,运进细胞的指挥中心——细胞核。


同样也是细胞自身的活动,会告诉病毒,它已经抵达了目的地,是时候释放病毒的遗传编码和各种有害蛋白了。10 分钟内,流感病毒就能诱骗细胞把自己的遗传物质注入细胞核内。病毒蛋白会开始瓦解细胞内部的病毒防御机制,这样一来,细胞就完全被占领了。

 

生物会利用 RNA,来把基因中存储的信息传到细胞的其余部分。RNA 是一种复杂有趣的分子,承担着一系列重要职责。在这里,它充当的是信使,把基因中的蛋白合成指令传入细胞的蛋白工厂。


而现在,病毒闯了进来,扰乱了一切。它会动用各种手段,耍着惯用伎俩,试图控制细胞优美的自然过程。比如甲型流感病毒,就是把自己的一些 RNA 分子注入细胞核,它们会假装是你的基因派来的,以此诱骗细胞生成特定的病毒蛋白。病毒蛋白对细胞肯定是有害的,它扰乱了正常蛋白的合成,转而生成病毒蛋白,或者说是病毒的组件。

 

甲型流感病毒感染不是正面交战,而更像是突击队偷袭,悄悄地解除你的防御。我们可以想一下几千年前古希腊人凭借木马攻占特洛伊城的故事。要是把人体看作特洛伊城,流感病毒更像是躲在特洛伊木马中的士兵,只想尽可能悄无声息地潜入城里,会想方设法隐藏自己。进去后,它们会等到天黑才从木马里钻出来,溜进特洛伊人的家里,杀害熟睡中的平民,不给后者向城防力量报信的机会。

 

肺部组织在感染不久时,是看不到任何异常的。看似健康的细胞在正常工作,实际上潜藏的敌人正在细胞内部大肆屠杀,瓦解防御。病毒真的很可怕。它们攻击人体最脆弱的环节,躲在普通细胞内部疯狂地增殖,增殖速度远超过任何其他病原体,每个增殖周期都能感染无数细胞。


在病毒感染的高峰期,体内可能有几十亿病毒。所有这些特性,都要求免疫系统必须用和抵抗细菌不同的方式来防御病毒。不过你不用太害怕。人体免疫系统演化出了特殊的病毒防御机制。

 

感染早期,被感染的细胞会试图警示免疫系统,而病毒会努力让它们噤声,双方就要展开一番搏斗。还是用特洛伊木马作比,酣睡的平民被潜入家宅、意欲行凶的敌人惊醒了,于是在敌人下手之前跑去窗边,想向守卫大叫示警。但正当平民要放声大叫时,敌人就把他们强行从窗边拖走,一顿乱刀让他们陷入了永远的沉默。


这一番控制权争斗在家家户户的每个人身上上演着。要是城里的平民赢了,呼救成功,免疫系统就会苏醒;要是偷袭的敌人赢了,它们就有时间打造更多的战士,真正威胁到整座城市的安全。 


03 

免疫系统的反击“化学战”


和抵御希腊士兵偷袭的特洛伊人一样,人体细胞也拼命抵抗着入侵的流感病毒。斗争的第一步,是细胞要能意识到自己遭到了袭击。因为黏膜上的上皮细胞是病毒入侵的主要目标,它们其实早有防备。

它们拥有能识别特定结构的受体,可以扫描自己的内部,看看有没有危险信号。如果这些受体结合到特定的病毒蛋白或分子,细胞就会知道自己受到了某种攻击,情况大大不妙,这会立即触发紧急响应。


图源《工作细胞》

先天性免疫系统对付病毒远不像对付细菌那样厉害。所以病毒感染(或是被能躲进细胞的细菌感染)时,身体急需适应性免疫系统的援助,来赢得清除感染的机会。但适应性免疫系统反应很慢,需要几天的时间才能苏醒;考虑到病毒惊人的增殖速度,这种情况可不是我们想看到的。

所以,在严重病毒感染时,先天性免疫系统就要和被感染的细胞一起争取世上最宝贵的东西:时间。它们必须减慢感染的速度,尽可能阻止病毒向更多的细胞扩散。现在终于要讲细胞是怎么做到的了:发动化学战。
 
细胞因子是激活并指挥免疫系统的分子。一旦某个细胞发现自己被病毒感染,它马上就会朝周围的细胞和免疫系统紧急释放出一系列细胞因子。这里我们要重点介绍一类非常特殊的因子:“干扰素”。顾名思义,它们是干扰病毒的细胞因子。
 
干扰素等于是“准备迎接病毒来袭”的确定信号。所以,细胞一旦接收到干扰素的分子,就会激活各种旁路,令细胞的活动发生剧变。这里我们必须知道,此时此刻的身体,是无法得知有多少病毒入侵、多少细胞已遭感染,或者有多少细胞已经开始偷偷合成新病毒的。

所以细胞活动的第一批剧变中,就包括暂停蛋白的生产。每时每刻,细胞都在回收和重建细胞内部构件和材料,确保蛋白的形状和功能都正常。而有些干扰素会让细胞休息,减缓新蛋白的合成。细胞如果不再大量合成蛋白,那么在已被感染的情况下就也不会合成大量病毒蛋白。所以通过让细胞慢下来,干扰素就可以明显减慢病毒的合成。

 细胞释放干扰素延缓病毒感染    

图源《战斗细胞》


干扰素不太可能独力消灭感染,但它们也不用这样做。它们只要让周围的细胞对病毒的抵抗力大大增强,从而减慢病毒的复制就行了。有时,这样就可以很有效地阻止病毒感染扩散,身体甚至都不会有任何感觉。
 
可惜,这次甲型流感的情况不是这样。流感病毒已经适应了人类的免疫系统,有备而来。病毒在注入自己的遗传信息、接管细胞的同时,还准备了一些“病毒‘攻击’蛋白”。这些蛋白武器可以摧毁和阻断受感染细胞的内部防御机制。 

尽管甲型流感病毒并不总能成功阻止细胞释放干扰素,但它很擅长加以阻挠,为自己争取更多时间。病毒和人类细胞,两个死对头,都在拼命压制对方,为自己赢得时间。病毒感染的平民细胞越多,发动化学战的细胞就越多,最后死亡的细胞也越多,这将引发炎症,激活免疫系统,同时细胞外液的病毒颗粒也会增多,引起身体的警报。

 
免疫系统已经进入了全面应答模式,你自己很快也会发现这一点。在感染事件中,最严重的损害往往是免疫系统本身造成的,流感时也不例外。你即将经历的痛苦,都会是免疫系统拼命阻止病毒对肺部的野蛮入侵而带来的。

现在,战线已经从上呼吸道延伸到了下呼吸道,战场上一片忙乱。本地的巨噬细胞忙着清理死去的上皮细胞,吞噬碰到的病毒颗粒,同时释放细胞因子,呼叫支援,引发更多的炎症反应。
 
中性粒细胞也加入了战斗,而它们的存在好坏参半(病毒感染时,中性粒细胞究竟是真的有用,还是只会造成不必要的损害,这一点免疫学家们仍在研究,尚无共识)。中性粒细胞似乎不能有效抵抗病毒,所以它们的作用主要是间接的:它们无所顾忌,可以增强炎症水平。

《工作细胞》中的中性粒细胞

图源《工作细胞》


先天性免疫系统提供背景信息、做出重大决策的一般性作用,在这里再次表现了出来:免疫细胞意识到它们面对的是病毒感染,需要更大规模的援助,于是释放出另一组细胞因子:“热原质”

大致解释,热原质就是“产生热的物质”,这个名字非常贴切。简单地说,热原质就是引起“发热”的化学物质。发热是系统性的全身反应,它会形成不利于病原体生活的环境,让免疫细胞能更有力地战斗。发热也会促使人卧床休息,保存能量,给身体和免疫系统修复和抵抗感染的时间。
 
热原质有着厉害的起效方式:它们直接影响大脑,给大脑下命令。你可能听过“血脑屏障”,它是精巧的结构,能阻止大多数细胞和物质(当然也包括病原体)进入脆弱的脑组织,保护大脑免受损伤和干扰。不过大脑中有些部位的血脑屏障,可以让热原质一定程度上通过。热原质进入脑内,会和神经细胞发生作用,引发复杂的连锁反应,改变人体的内在恒温设定,从而升高体温。

而大脑会通过两种主要方式升高体温:一种产热方式是让人打寒战,即让肌肉会快速收缩,同时产生热作为副产物;另一种是让体表的血管收缩,减少皮肤的热量散失,从而保持热量。

这也是发热时会感觉很冷的原因:皮肤的确变冷了,因为身体内部正在升温,好在战场上形成对病原体非常不利的温度环境。

大部分能感染人类的病原体都很适应人体的正常体温,而发热时,更高的体温会让它们过得很痛苦。因此,体温升高可以直接减慢病毒和细菌的增殖,让它们更容易被免疫系统攻击。我们还不了解所有相关机制和发热对免疫系统的影响,但总的说来,发热时,先天性和适应性免疫系统在好些方面都表现得更为出色。



阅读原文,《战斗细胞》

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