What if every germ hit you at the exact same time? An immunologist explains
如果每个细菌都在同一时间袭击你怎么办？一位免疫学家解释道
您的免疫系统通常能够抵御以前从未见过的病原体。但是，同时保护您的身体免受所有这些攻击是一项艰巨的挑战。
- 二零二四年二月二日
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如果世界上所有的疾病都在同一时间袭击我们，会发生什么？
– Gabriella，12 岁，德克萨斯州欧文
小时候，放学后我会在黑白电视上看《蝙蝠侠》。通常，蝙蝠侠会面对小丑、企鹅、拼图者、猫女或他通常的对手中的任何一个。然而，在某些情况下，蝙蝠侠将不得不同时面对他们。
如果像蝙蝠侠一样，免疫系统必须同时面对所有对手，会发生什么？
我是一名免疫学家，向大学本科生教授免疫学基础知识。我的研究通常集中在调节免疫反应和预防自身免疫性疾病的因素上，这些疾病是免疫系统攻击你自己身体的条件。作为一名研究我们如何建立对病原体（例如导致 COVID-19 的病毒）的免疫力的科学家，了解免疫系统如何同时对抗多种威胁对我来说非常重要。
没有理由不能在感冒的同时患上链球菌性咽喉炎。事实上，有时击退一个敌人会在你的防御中留下一个漏洞，另一个机会主义病原体可以利用。
砰！了解竞争对手
首先要考虑的是你的免疫系统保护你免受什么伤害。潜在的坏人包括引起感染的癌细胞和危险微生物，包括细菌、病毒、真菌等。免疫系统也必须小心，不要损害生活在您身上和体内的健康细胞和有益微生物。
你每呼吸一口空气，就会与成千上万的微生物互动。免疫系统是否与所有这些人对峙？算是吧。
一旦对手在你的血液或组织中站稳脚跟，打一场仗就需要大量的能量，所以你的免疫系统首先会阻止它进入体内。你的皮肤、鼻涕、唾液和眼泪构成了关键的第一道防线。这就是为什么失去太多皮肤的烧伤患者经常死于压倒性的感染——他们的防御屏障太弱，病原体涌入。
免疫系统非常喜欢在鼻涕中捕捉微生物并将其从鼻子里吹出来，或者给你时间将其从手上的皮肤上洗掉，而不是发动细胞战争。聚集一大批免疫细胞来对抗病原体需要大量的能量，让你感觉很糟糕。
例如，免疫系统会提高你的体温，使它成为微生物生存和生长的不舒服的地方，但发烧也会让你想躺下好几天。
繁荣！他们的弱点在哪里？
当蝙蝠侠面对多个对手时，他会发现所有对手都有的弱点，并瞄准它来挫败他们的计划。免疫系统使用完全相同的策略。
某些微生物被认为是病原体，主要是因为它们在错误的地方——例如在体内而不是在皮肤上——并造成损害。病原体的表面有特定的部分，称为病原体相关分子模式或PAMP。
非常重要的是，你的身体不会产生PAMPS。这意味着，如果你的免疫系统遇到PAMP，它知道它不应该在那里，并会发动攻击。由于相同的 PAMP 存在于许多不同的病原体上，因此对抗一种 PAMP 的策略可以击败许多病原体。
你全身的细胞中都有分子可以识别PAMPS并破坏这些PAMPS所在的任何东西。就好像你的免疫系统设置了只能攻击你的敌人的诱杀装置。
这些诱杀装置中有许多是类似收费的受体。这个分子家族位于许多细胞的表面和内部。一旦微生物接触到这些诱杀装置，它们就会触发警报，警告其他细胞潜在的危险。从技术上讲，这种警报称为炎症。
啪！组建一支捍卫者军队
虽然蝙蝠侠需要想出一种新的策略来对抗小丑、企鹅和猫女，但你的免疫系统很久以前就制定了一个计划。
当导致 COVID-19 的病毒在 2019 年出现时，人们的免疫系统可能从未见过这种情况。然而，有些人已经有了可以靶向病毒成分的免疫细胞。这怎么可能？
免疫系统会产生许多对抗原特异性的免疫细胞，或者癌症和微生物的独特和可识别的部分，这是它以前从未遇到过的。这是通过DNA片段随机重组以形成独特的免疫细胞受体的过程发生的。这些免疫细胞中的DNA与体内任何其他细胞中的DNA都不同。研究人员认为，每个人都可以产生至少一万亿种不同的免疫受体组合，这比普通人一生中面临的病原体数量还要多。
您的免疫系统可以产生数十亿种独特的抗体。
尽管免疫系统会产生大量免疫细胞，但其中大多数都没有被使用，因为您没有接触到它们所识别的抗原。然而，当免疫细胞识别抗原时，它会迅速复制自身的许多副本。由于病原体也可以迅速繁殖，因此克隆选择可以让您快速组建一支军队来对抗它们。
通常，这种策略适用于一种或两种合并感染，例如如果您同时患有普通感冒和眼部感染。但是，如果您同时感染了一万亿种病原体怎么办？同时建立一支针对每种微生物的适当军队需要大量的精力和时间。不幸的是，免疫系统可能会被这种挑战所淹没，你可能会死亡。
幸运的是，你的免疫系统——就像蝙蝠侠一样——通常会找到最好的方法，将与对手的战斗转向对它有利，在剧集的最后几分钟取得胜利。
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