你大概从没仔细想过炎症这个问题,因为它平平无奇。不就是受伤了伤口红肿吗,有什么大不了的?但其实炎症对于生存和健康都至关重要,它使得免疫系统能处理突发伤害和感染。
炎症是免疫系统对所有类别的损伤做出的普遍反应,不管是烧伤、划伤还是擦伤,不管细菌还是病毒造成了鼻腔、肺部或肠道感染,也不管是新生肿瘤偷取了正常细胞的养分造成细胞死亡,还是对食物过敏,身体统统会出现炎症反应。任何真实或误判的损伤、危险都会引发炎症。昆虫叮咬后的红肿刺痒是炎症,感冒时的咽痛也是炎症。
简而言之,炎症反应的目标是将感染局限在一定范围内,防止它扩散,同时也协助清除受损和死去的组织,为免疫细胞和免疫蛋白搭建起直达感染部位的特快通道。[1]
讽刺的是,炎症一旦变成慢性,就成了健康的头号敌人。最新研究表明,每年一半以上的死亡都和慢性炎症有关,它是多种疾病的潜在原因,从各种癌症,到中风,再到肝衰竭。你没看错,当今,每两个去世的人中,至少就有一个死于慢性炎症引发的疾病。尽管慢性炎症会给身体施加重负,“常规”炎症本身对免疫防御功能来说还是必不可少的。
炎症是免疫系统的复杂生理反应,是多种因素共同作用的结果,旨在快速抵御损伤和感染。简而言之,炎症就是血管壁细胞变形,于是血液的液体组分“血浆”大量渗出,涌到受损或感染部位的过程。你可以把它想象成堤坝开闸,含有盐分和各种特殊免疫蛋白的巨浪在细胞间隙疾速奔流,使得面积好比城市大小的组织肿胀起来。细胞一旦怀疑哪里不对劲,就会率先引发炎症作为快速应对措施。[2]
你可以凭五个标志来判断是否发炎:红、热、肿、痛和功能丧失。比如在前面踩到钉子的故事中,受伤的脚趾充血肿胀,于是皮肤发红。
血液还带来额外的体温,使受伤的脚趾发热。这对身体有好处:大部分微生物都不喜欢热,所以伤口的升温会让病菌变得不那么活跃,生存压力增加。对你来说,病原体们当然是越难受越好。与此相对,有修复作用的正常细胞很喜欢升温,这会加快它们的新陈代谢,促进伤口快速愈合。
然后是疼痛。炎症释放的化学物质让神经末梢对疼痛更加敏感,在局部肿胀的过程中,具有疼痛感受器的神经细胞应压力而激活,把疼痛信号传给大脑。疼痛是有力的刺激信号,因为我们不想感到痛。
炎症
免疫系统为快速应对损伤或感染而发动的复杂生物反应。受损组织处的血流量增加,引起红、热、肿、痛和功能丧失。

最后是功能丧失。这很好理解,比如手烧伤后因为发炎而又肿又痛,你就不能用它好好做事了。踩到钉子也一样——你的脚肯定非常不喜欢这种事。功能丧失和疼痛使你只得休息,不去增加患处的负担。它迫使你给身体一些时间修复。上面说的就是炎症的五大标志。
后面我们也会一再讲到,炎症会给身体造成不利影响,它给受累的组织带去压力,激活中性粒细胞这些会造成损害的免疫细胞,因此炎症也自有一些自我平息的内在机制。比如引起炎症的化学信号分子会消耗得很快,免疫细胞要持续不断地释放信号才能引发炎症,否则炎症就会自行消失。你可能会问,具体是什么引发了炎症?那,好些机制都可以。
第一种是死亡细胞引发炎症。非常神奇,身体演化出了能区分细胞是自然死亡还是意外惨死的本领。免疫系统会把细胞非自然死亡和重大危险联系在一起,因此细胞死亡是引发炎症的一种信号。
通常,细胞走到生命的终点时,会通过我们前面提到的凋亡程序来自行了断。凋亡基本就是细胞平静地自杀,此时细胞的内容物会保持得完好有序。但如果细胞意外死亡,比如被钉子扎、被烧红的锅烫,或是被细菌感染产生的废物毒死,细胞内容物就会散落得到处都是。像DNA和RNA等类的细胞内容物,会高度激活免疫系统,引发快速的炎症反应。[3]
趁此机会,我们正好来认识一种非常特殊的细胞,不过后面我们对它了解更多后,你可能会讨厌它——要是你曾经有过严重的过敏,身体明显水肿,那很可能跟这种细胞有关:它就是“肥大细胞”。它长得肥肥大大,细胞内充满了小炸弹似的颗粒,颗粒里都是超强效的化学物质,能在局部快速引发重度炎症(比如被蚊子咬了会痒,大约就是肥大细胞释放的化学物质引起的)。幸好大部分时候它们都待在皮下,各行其是(近乎无所事事)。而一旦人体受伤,组织受损,肥大细胞就会死去或被激活,释放出超级化学武器,大大加快发炎过程。
这就相当于皮下组织拥有引发炎症的紧急按钮。这里我们很应该提一下,有的免疫学家认为,肥大细胞在免疫系统中有着更直接和更重要的作用,尽管大多数教材上没有这样写。科学的伟大正在于,证明现有观念的错误对所有人都有好处,因此过些年后我们就会知道肥大细胞是不是值得更多的关注。
引发炎症的另一条途径更像是种主动策略:战斗中的巨噬细胞和中性粒细胞下令启动炎症反应。这样,只要战斗还在继续,它们就会释放化学物质冲刷战场,随时准备接收增援部队。不过,这也正是各种长时间的免疫战争都会造成损害的原因。
假如你得了肺炎或是感染了COVID-19,肺部的炎症及液体会让人呼吸困难,产生溺水之感。用溺水感来描述这种状态贴切得可怕,因为你的确是被大量液体淹没,只不过液体来自体内而非体外。
好,关于炎症我们先讲到这儿。再总结一下:细胞非自然死亡,皮下的肥大细胞破裂或是被激活,以及免疫系统处于战斗状态,都会释放化学物质,引发炎症。在炎症反应中,大量的体液和各种各样的化学物质会让敌人头痛,也能召唤增援部队,帮生力军快速到达感染区域;这些都使战场上的防御更容易。但炎症也会给身体压力,许多情况下会实实在在地危及健康。
[1]炎症帮助免疫细胞抵达战场的方式很古怪也很有趣。过程基本是:炎症释放的化学信号会使信号源附近的血管以及被信号激活的免疫细胞发生变化。两者都会伸出许多具有黏附性的小分子,有点像魔术贴。于是,在血液中疾行的免疫细胞可以黏附到血管壁细胞上,在感染部位附近慢下来。此外,炎症也使血管通透性增加,好让免疫细胞能从血管壁上的狭小缝隙中挤出去,开赴战场。
[2]与免疫系统有关的任何事都有例外。这个规则对脑、脊髓、眼球的某些部位、睾丸(要是你有睾丸的话)等就不适用。这些部位都非常敏感,炎症可能即刻就对它们造成不可逆的损害,所以它们拥有免疫特权,意思是免疫细胞会被血液——组织屏障阻挡在这些部位外面——只有一些遵奉超特殊命令而行事的细胞才能进入。
[3]你大概在学校里学过,细胞的能量来源“线粒体”是一种古老的细菌,在很久以前和人体细胞的远祖融合,形成了共生生物体。如今,线粒体已是一种细胞器,在内部为细胞供能。不过免疫系统依然记得它曾是细菌,一旦落到细胞外面,就是不相关的外来物了。所以如果细胞破裂,漂出的线粒体被免疫系统发现,免疫细胞就会做出超级警觉的反应。