Can too many vaccines overwhelm the immune system?
如今，幼儿接种疫苗以预防十五种不同的疾病。这可能意味着总共多达二十七次接种，以及一次多达五针的注射。父母看到这种情况可能会感到担忧，他们可能会想知道这些疫苗是否太多了。因此，这个问题是完全合理的，虽然答案是否定的，但了解其中的原因却很有价值。
首先，让我们比较一下当今疫苗中的免疫挑战数量与过去相比如何。在1980年代，儿童接种针对七种疾病的疫苗：麻疹、腮腺炎和风疹（合并为MMR疫苗）；白喉、破伤风和百日咳（合并为DTP疫苗）；以及脊髓灰质炎。在1950年代，儿童接种针对五种疾病的疫苗：白喉、破伤风和百日咳（合并为DTP）、脊髓灰质炎和小儿麻痹症。到了二十世纪初，儿童仅接种一种疫苗：天花。大多数父母今天可能会惊讶地发现，一百年前接种的那种疫苗所含有的免疫成分数量超过了今天所有用于预防十五种疾病的疫苗所含有的免疫成分数量。
要理解为什么会出现这种情况，让我们从定义术语开始。免疫成分或抗原是病毒或细菌中诱导免疫反应（如产生特定抗体）的部分。对于病毒来说，免疫成分由病毒蛋白质组成；对于细菌来说，它们由细菌蛋白质或多糖组成，这些多糖是围绕在细菌表面的复杂糖类。天花疫苗包含大约两百种蛋白质。如今用于保护幼儿免受十五种疾病影响的疫苗总共包含约160种蛋白质。所以，尽管不可否认十五种疫苗多于一个，但重要的是疫苗中的成分，而不是疫苗的数量。幸运的是，得益于蛋白质化学、蛋白质纯化和重组DNA技术的进步，如今的疫苗比过去使用的疫苗更为纯净（因此也更为安全）。
其次，让我们将疫苗与环境中的其他免疫挑战进行比较——这些挑战看不见，但比疫苗中的挑战要大得多。子宫是无菌的：没有细菌、没有病毒、没有寄生虫、没有真菌。因此，胎儿的免疫系统不需要做太多工作。但当婴儿通过产道进入外部世界时，情况迅速改变；婴儿立即面临数万亿计的细菌。这些细菌生活在鼻子、喉咙、皮肤和肠道的内衬上。实际上，我们体表上的细菌数量（约一百万亿）是我们体内细胞数量（约十万亿）的大约十倍。而这还不是全部：孩子们吃的食物不是无菌的，他们吸入的空气也不是。大多数细菌具有侵入血流并造成伤害的能力，每个细菌包含两千到六千个免疫组分。为了防止这种情况发生，婴儿的身体每天制造大量抗体。以克为单位。这是婴儿为了制造一种蛋白质（抗体）所做出的巨大承诺。此外，婴儿出生后不久就会遇到多种无法通过疫苗预防的病毒，如鼻病毒（引起普通感冒）、副流感病毒、腺病毒、诺如病毒、
冠状病毒、星状病毒、艾柯病毒、柯萨奇病毒、人类偏肺病毒、副肠病毒、细小病毒和肠病毒。与疫苗病毒（其繁殖能力差或根本不繁殖）不同，自然病毒会繁殖成千上万倍，引发强烈的免疫反应。研究表明，健康儿童在出生后的头几年每年会经历六到八次病毒感染。疫苗无法预防其中的大部分。
第三，让我们计算疫苗对免疫系统的挑战程度。婴儿究竟能对多少种疫苗产生反应？对这个问题的最佳推理回答来自一篇由加利福尼亚大学圣地亚哥分校两位免疫学家梅乐·科恩和罗德·兰格曼撰写的论文。科恩和兰格曼专注于抗体，这是疫苗诱导的免疫反应的重要组成部分。抗体由B细胞制造，每个B细胞仅能针对一个免疫单元（称为表位）制造抗体。通过计算血液中的B细胞数量、疫苗中包含的平均表位数，以及能迅速制造出关键数量抗体的速度，我们知道理论上婴儿可以一次性对十万个疫苗产生反应。
当然，我们并不是说婴儿应该一次性接种一百万支疫苗。我们只是说他们能够承受得住。实际上，鉴于婴儿不断面临数万亿个细菌的挑战，而每个细菌又含有数千个免疫学成分，这并不令人惊讶。从某种意义上说，婴儿每天都在应对这样的侵袭。
第四，让我们通过观察乙型肝炎疫苗来检验新生儿对疫苗的接种反应如何。母亲感染乙型肝炎病毒的婴儿不仅面临感染病毒的高风险，还可能出现肝硬化（慢性肝损伤）或肝癌。最大的感染风险和长期问题出现在分娩时。乙型肝炎病毒在感染者的血液中存在大量。因此，当婴儿通过感染母亲的带血产道时，他们会遇到难以置信的乙型肝炎病毒数量。每毫升（大约五分之一茶匙）感染乙型肝炎病毒的人的血液中大约包含十亿个传染性病毒，而分娩过程会使婴儿接触到大量血液。所以，几乎所有的感染母亲所生的孩子都会感染这种疾病也就不足为奇了。
乙型肝炎疫苗在出生后不久就会接种，对于在分娩过程中接触到病毒的婴儿，研究显示，只需接种一针乙型肝炎疫苗（仅含20微克（百万分之一克）病毒的一种蛋白质），就有约80%的婴儿得到保护，免受感染。这太惊人了。这说明新生儿免疫系统的惊人韧性和强度。但这并不令人惊讶。鉴于环境中自然存在的挑战，婴儿出生后必须准备好立即应对巨大的微生物侵袭，才能生存下来。
实际上，婴儿在早年通常会接触到诸如b型流感嗜血杆菌（Hib）、肺炎球菌、轮状病毒和百日咳（百日咳）等疾病。如果他们要避免这些疾病，就需要迅速产生免疫反应。虽然母亲体内针对许多这些感染的抗体可以在怀孕期间传递给婴儿，但这些抗体最终会消退，使孩子变得脆弱（这是被动免疫的一个例子）。这就是为什么在婴儿两个月、四个月和六个月大时分别接种Hib、肺炎球菌、轮状病毒和百日咳疫苗的原因，以便在被动免疫力消退时，孩子已经发展出自己的免疫力，这被称为主动免疫。
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