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第12章 生化技术和人体健康(3)

皮肤就是其中的一员。人体的皮肤分好几层,最内侧一层叫生发层。这层细胞能不断地分裂,向外层推移,以代替脱落了的表皮细胞;最外层叫角化层,是由好几层完全角化的死细胞组成的,细胞里充满了角蛋白丝和均质状物质,所以很坚硬。间隙中充满了脂类物质,就像水泥一样将缝隙封得死死的,所以正常情况下微生物很难侵入。同时,皮肤汗腺分泌的汗液中含乳酸以及皮脂腺分泌物中所含的脂肪酸,对许多微生物都具有毒性作用。

人的鼻腔和呼吸道也是与外界直接相通的,它也有一套抵御系统:鼻腔的前部长有鼻毛,它可以阻挡空气中较大的颗粒吸入;鼻腔的后部黏膜内有较多黏液腺,在必要时,它能分泌大量黏液,将许多微生物黏住,这就是人们所说的鼻涕;气管黏膜中有一套叫“杯状上皮,纤毛运载系统”的防御体系,杯状上皮细胞不断分泌黏液,粘附和杀灭微生物;同时纤毛上皮细胞表面的纤毛不断地向喉头方向摆动,使黏液逐渐向喉头移动;最后通过咳嗽排出,这就是痰。

看来,微生物要想从呼吸道入侵也不是容易的。消化道经口与外界相通,它的情况又如何呢?首先在胃中,胃酸就能杀灭大部分微生物,只有少数能进入肠道。而肠道中有大量共生菌群,我们已经说过,这些细菌正常情况下是不致病的,但由于它们把适宜的生存空间全占据了,所以新进来的细菌就很难立足了。不知不觉之中,这些共生菌群帮助我们拒绝接纳更有害的微生物。

眼、口腔、尿道也在时刻地接触微生物,它们可没有皮肤保护,不过眼泪、唾液、尿液中都含有一种叫溶菌酶的物质,这种物质能溶解细菌的细胞壁,进而杀死细菌。

(3)巨噬细胞是细胞家族中个头儿最大的一个,它的祖先是血液中的单核细胞。单核细胞离开骨髓后,在血液中停留1~5天,便以活跃的变形运动从毛细血管壁细胞之间挤出,进入组织,并在组织内发育成巨噬细胞。

巨噬细胞就像是人体中的“垃圾车”,它不断地游动,吞食掉被它们发现的微生物和其他外来物,然后和它体内的一些酶结合,将吞噬物溶解消化。

中性粒细胞是血液中数量最多的,每分钟就能产生8000万个。它与巨噬细胞形成鲜明对比,它体积小,活动灵活,反应迅速。一旦细菌侵入了肌体某一部位,它就能灵敏地感受到细菌或受感染组织释放出来的一些特异性化学物质,并且迅速沿着这些化学物质传来的方向赶到出事地点。它们能将入侵的细菌围住,一点点儿地吞进去,通过酶将它们杀死。不过与此同时,中性粒细胞自身也就坏死了。

人们平日所见到的伤口中流出来的脓,就是由这些“阵亡将士的尸体”组成的。

我们免疫系统中最有特色的“人物”就要数淋巴细胞了。近年来,许许多多的科学家都在研究它。

淋巴细胞并不是一个单一的群体,至少可以分为T淋巴细胞、B淋巴细胞、K细胞和NK细胞4类。

B细胞是在人类骨髓(bonemarrow)内发育的,而鸟类则在腔上囊(bursa)发育,所以用字首“B”表示。B细胞是人体中的“兵工厂”,它能够生产出各式各样的“导弹”——抗体,这些导弹的特点我们在后面还会讲。B细胞有一种极为奇妙的特点,就是对于不同的入侵者,它都能生产出一一对应的“导弹”。我们将这些入侵者称为“抗原”,那么也就是说自然界中成千上万的抗原,在体内都能产生一一对应的不同抗体,这是多么奇妙的事情啊。科学家们一直想解释这个现象,至今仍未有十分满意的答案。如果同学们感兴趣,将来可以研究一下这个问题,提出自己的见解。

T细胞是在胸腺(Thymus)中长大的,所以用字首“T”表示。

它是由4个“兄弟”组成的小家族。

Th细胞全名叫T辅助细胞,它的工作就是刺激B细胞分裂,变成能够产生抗体的浆细胞。这个工作至关重要,没有特异性的Th细胞的允许,B细胞就不可能投入工作。与之恰相反的是Ts细胞(T抑制细胞),它能够全面对抗Th细胞的工作,起到免疫系统制动器的作用。人体正是通过这二者的对抗调节作用,使免疫反应既能产生又不过于强烈,处于一种适宜的程度。

TD细胞(迟发型过敏T细胞)名字好怪,其实它的工作倒很简单。前面提过巨噬细胞傻头傻脑,所以我们不得不让TD细胞来协助它工作。TD细胞一旦接到敌情信号,就会分泌一类叫淋巴因子的化学物质。这些淋巴因子会使巨噬细胞向细菌入侵处赶去,并且能够加强巨噬细胞的消化功能,杀死那些原先不能被消化的细菌。

T细胞中最主要的一类就是TC细胞(细胞毒T细胞),人们称它为职业杀手。它杀灭的不是细菌、病毒等微生物,而是那些被病毒感染了的人体细胞,或人体内自身产生的那些与众不同的肿瘤细K细胞局部示意图胞。它经过一些特殊的识别机制后,就会判断出哪些细胞是不正常的,于是就和它们紧密地结合在一起,并分泌穿孔酶、丝氨酸二脂酶,使对方细胞膜破裂、细胞内容物全都流淌出来,彻底死亡。

K细胞来源于英文Killercell即杀伤细胞。同TC细胞一样,它可杀伤那些被病毒感染了的细胞或肿瘤细胞。不过这一过程必须有抗体的协助,所以人们又称它是抗体依赖性细胞毒细胞(ADCC)。

(4)抗体是一种蛋白质,我们已经说过,它是由B细胞产生,释放人血的。抗体的作用,就是和相应的抗原特异性地结合。不要小看这种结合,如果抗原是一种细菌毒素的话,这样结合后,细菌毒素就不会对肌体造成损害了。抗原上结合有抗体后,巨噬细胞就很容易发现和捕捉到它,将抗原吞掉。而且抗原与抗体结合后,能够起动另一种武器——补体。

补体是存在于血液中的一组蛋白质,有近20种成分,它们平日没有生物活性,但抗原抗体一旦结合后,这些成分就会依次被激活,发挥其作用。其中有些补体成分能够吸引中性粒细胞到细菌聚集的地方;有些补体成分有利于巨噬细胞吞噬;还有一种补体成分叫“膜攻击单位”,它能像钻头一样在细胞上打出一个洞,使内容物都流出来。

细胞因子也是一类特殊的蛋白质,干扰素就是其中的代表。干扰素具有很强的抗病毒作用,它对病毒本身没有作用,而是以某种方式改变了细胞,从而保护细胞免遭病毒侵害。

(5)在每个人的身体内都有着一种非常奇妙的自我保护机制,我们称之为“免疫系统”,它可以保卫你免受许多有害细菌、病毒、毒素和寄生虫等的侵害。免疫系统各组分广布全身,错综复杂,特别是免疫细胞和免疫分子在肌体内不断地产生、循环和更新。免疫系统具有高度的辨别力,能精确识别自己和非己物质,以维持肌体的相对稳定性;同时还能接受、传递、扩大、储存和记忆有关免疫的信息,针对免疫信息发生正和负的应答并不断调整其应答性。因此,免疫系统在功能上与神经系统和内分泌系统有许多相似之处。

肌体执行免疫功能是器官、组织、细胞和分子的总称。器官包括胸腺、法氏囊或囊类同器官、淋巴结、脾脏、扁桃体;组织指肌体内存在的许多无被膜的淋巴组织;细胞主要指淋巴细胞、单核吞噬细胞、粒细胞;分子主要指免疫球蛋白、补体、淋巴因子以及特异性和非特异性辅导因子、抑制因子等参与肌体免疫应答的物质。

免疫系统各组分功能的正常是维持肌体免疫功能相对稳定的保证,任何组分的缺陷或功能的亢进都会给肌体带来损害。

在感染过程中,各免疫器官、组织、细胞和分子间互相协作、互相制约、密切配合,共同完成复杂的免疫防御功能。病原体侵入人体后,首先遇到的是天然免疫功能的抵御。一般经7~10天,产生了获得性免疫,然后两者配合,共同杀灭病原体。天然免疫是人类在长期的种系发育和进化过程中,逐渐建立起来的防御病原体的一系列功能。其特点是人人生来就有,并能遗传给下一代,而且不同种的生物免疫系统有差异。例如人不会得鸡霍乱也不会被犬瘟病毒感染。同样,动物不会患麻疹。

你知道吗?当免疫系统在守护我们健康的同时,有时它还会帮一些倒忙,器官移植的进行非常之困难,就是因为免疫系统常常排斥所移植的器官。以上知识告诉我们,免疫系统对人类是多么复杂而重要的。其实还有许多事情没有介绍,比如:我们是如何分辨身体本身原有的物质和外来的异物;外敌入侵时,我们的体内物质各成员之间又是如何协作的,等等。迄今为止,免疫系统中还有许多奥秘等着青少年朋友们将来去研究,去探索。

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