是殺是留？一個復(fù)雜的過程

生物的基本組成單位是細胞，但對于細胞對話我們知之甚少。從這些對話中，我們可以洞悉生命的本質(zhì)：大腦的中樞控制系統(tǒng)如何發(fā)送指令？如何決定我們身體的健康水平？人的思維、感覺和行為如何協(xié)調(diào)統(tǒng)一？對于這些問題，作者在本書的四個部分中一一解答。

[美]喬恩·利夫

擁有耶魯大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)士學(xué)位和哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)博士學(xué)位，老年精神病學(xué)專家，美國精神病學(xué)協(xié)會杰出終身研究員。

龔銀

自由譯者。2010年畢業(yè)于湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2013年畢業(yè)于中國科學(xué)院生物化學(xué)與分子生物學(xué)專業(yè)。畢業(yè)后一直從事翻譯、記者等文字工作，迄今已累計翻譯數(shù)百萬字，尤其擅長中譯英，作品以清新自然、簡約流暢見長。

我們現(xiàn)已知曉，抗原是可以觸發(fā)免疫應(yīng)答的分子，而自身抗原是暴露于細胞表面的正常分子。身處細胞膜特殊表面凹槽中的自身抗原會告訴T細胞，它們所在的細胞沒有問題，內(nèi)部也沒有病毒等異物。自身抗原是正常細胞的標志。

T細胞最重要的功能就是在不傷害人體的情況下積極消滅微生物、癌癥和殘骸。如果T細胞誤解了自身抗原傳達的信息，它們就會攻擊正常的人體細胞，從而導(dǎo)致組織受損。

成熟的T細胞會掃描它們遇到的每個細胞，搜尋常態(tài)和患病的特定跡象。這些跡象包括細胞內(nèi)釋放并放置在表面特殊凹槽中的識別分子，以及由其他免疫細胞放置的內(nèi)部感染標記。每個細胞都會掛上識別分子來反映細胞內(nèi)部的情況，比如功能正常、有微生物入侵、存在癌癥、受損等等。

兩大評估系統(tǒng)

T細胞具備兩大系統(tǒng)，作用是識別其他細胞上的分子并評估。其中一種系統(tǒng)涉及特殊的呈遞細胞，它們會從異常細胞中獲取分子并將其交予T細胞，如果T細胞和呈遞細胞一致認為捕獲的是危險分子，那么T細胞就會受到激活并轉(zhuǎn)變成戰(zhàn)斗細胞。對于這種激活，呈遞細胞不僅要提供可疑粒子，還要在有判定結(jié)果時再向T細胞發(fā)出同意信號。

另一種系統(tǒng)涉及除紅細胞以外的所有細胞，從其內(nèi)部發(fā)出的示例分子會暴露于細胞表面。對于這些分子，T細胞會在沒有呈遞細胞幫助的情況下做出評估，但只有已激活且用作殺傷細胞的T細胞才能強勢應(yīng)對這些威脅性顆粒而無須呈遞細胞加以輔助。

我們每天吃的食物是一種特殊的外來物質(zhì)，會由T細胞進行評估。在腸道中，細胞可能將接二連三進入的食物都視為異物，因而每次進食都可能引發(fā)致命的免疫反應(yīng)。為了抑制這種食物反應(yīng)，身體必須按照嚴格標準來生成調(diào)節(jié)性T細胞。

這些T細胞非常擅長克制自己對食物的反應(yīng)，甚至還可以避免對自然界中前所未見的合成化學(xué)物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng)。但應(yīng)對食物顆粒的難點在于，這些特殊的T細胞必須每天與腸道細胞和微生物進行協(xié)作性對話來獲得支持。腸道內(nèi)皮細胞和微生物會培訓(xùn)調(diào)節(jié)性T細胞，讓其充分了解哪些是必需營養(yǎng)物質(zhì)和消化產(chǎn)物，哪些是友善的腸道微生物。在這些對話中，維生素D3、維生素A和葉酸等也起著重要的信號作用，可以提醒保護性T細胞不參與攻擊。

危機四伏

為了追捕微生物，殺傷細胞必須迅速繁殖并游走于全身各處，但所經(jīng)之地不僅危機四伏，通常還沒有氧氣和食物。針對這一艱難旅程，T細胞能夠通過專門設(shè)計的全新方式來利用其內(nèi)部代謝循環(huán)。通常，分子是細胞內(nèi)普通的營養(yǎng)與能量途徑的一分子，它們會充當信號來刺激T細胞發(fā)生急劇轉(zhuǎn)變，成為更大、更具攻擊性的細胞。

攻擊性T細胞需要進行與以往不同的新代謝，它們會運用其他方法從細胞內(nèi)除普通線粒體之外的其他位置來獲得能量。攻擊性T細胞會攝取谷氨酰胺等替代性養(yǎng)分，這也是它們不會在日常飲食中攝取的新養(yǎng)分。燃燒谷氨酰胺而非糖類的方式可以提供更多能量，讓細胞以比正?；顒涌?00倍的速度來實施攻擊。然而，利用谷氨酰胺這一替代性養(yǎng)分會使細胞付出很大的代價，而且對細胞內(nèi)部資源的需求極高。因此，這種新代謝的持續(xù)時間不會太長。

在上述升級為兇悍攻擊性細胞的急劇轉(zhuǎn)變過程中，多個細胞區(qū)室內(nèi)部及其之間都會進行細胞對話。這些對話一部分發(fā)生在細胞的代謝通路中，另一部分發(fā)生在細胞核。細胞核內(nèi)的基因會觸發(fā)生成新物質(zhì)，用于構(gòu)建強大的攻擊性細胞。在與之類似的內(nèi)部信號傳遞作用下，癌細胞也會具備異乎尋常的攻擊特性。通過了解這些內(nèi)部T細胞信號，我們可以基于激發(fā)T細胞的攻擊力，同時降低癌細胞的破壞性的方式來開展新的治療。

在抗擊外敵期間，殺傷性T細胞會與不幸淪為獵物的細胞之間形成物理附著，我們稱之為免疫突觸。這種連接在結(jié)構(gòu)和功能上都與神經(jīng)元突觸大不相同，而且只能持續(xù)很短的時間。當T細胞觸碰到目標細胞時，二者的細胞膜幾乎是立即形成一種類似于手指交叉的臨時互鎖連接。數(shù)分鐘之內(nèi)，較大的支架分子會形成一個扁平的永久性連接，而臨時互鎖結(jié)構(gòu)也會隨之逐漸消失。

接著，一種復(fù)雜的大型分子機器（常用于編排在細胞分裂時經(jīng)拖動到位的染色體）會在發(fā)動機分子的推拉下到達免疫突觸附近。然后，這種機器會生產(chǎn)出像注射器一樣的大型裝置，將一包包的有毒顆粒投向獵物。這一復(fù)雜的過程只會持續(xù)短短幾分鐘，效果卻是顯著的。

保護健康組織

在抗病戰(zhàn)斗中，T細胞還會采取另一種重要戰(zhàn)術(shù)來保護局部組織細胞，這種戰(zhàn)術(shù)有點兒類似于避免攻擊食物顆粒的機制。初始T細胞知道如何不殺死正常細胞，經(jīng)過復(fù)刻的殺傷細胞大軍則需要學(xué)習(xí)如何做到這一點。

初始T細胞并未將這些細微的知識點教授給迅速集結(jié)的衍生細胞大軍。但當抗病戰(zhàn)斗偃旗息鼓，T細胞會生成一種新的調(diào)節(jié)性T細胞，用以查探危險情況并指導(dǎo)殺傷細胞減緩活動，以免攻擊正常人體細胞。與此同時，這些調(diào)節(jié)性T細胞還會巡視具體的執(zhí)行情況。

在這一保護性過程中，諸多不同信號被用來改變殺傷細胞的代謝。如果殺傷細胞確實在攻擊正常細胞，那么調(diào)節(jié)性T細胞就會積極運用信號來干預(yù)。這將成為未來信號研究的另一個方向，或可為治療危險性感染提供新思路。