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24 沼泽之国:黏膜

24 沼泽之国:黏膜

人不管怎样生存和行动,都离不开世界本身及世上的一切。温馨私密的枕头城堡,偏僻的森林木屋,遥远的社交距离,都无法让你免于和世界打交道,哪怕你是最叛逆的电脑少年——最起码你需要稳定的食物来源,因此总要和外界有最基本的互动。

人体也面临着同样的问题,因为细胞需要氧气和营养来维持生存和运转,并排出代谢产生的有害废物。就是说,资源要从外面进来,废物要从里面出去。因此,人体不可能是封闭的系统,内部总要有和外界直接接触的地方。

而这样的地方也就是人体的薄弱环节,从这里,不速之客能偷偷入侵血肉大陆。事实上,绝大部分的病原体入侵都发生在这些内外交界之处,包括从口腔一直到肛门的消化道,还有通向和外界进行交换的“洞穴系统”的多分支管道。

开头我们就说过,人体的肺和呼吸道、口腔和肠道,以及生殖道,其实是身体的外部,只是被卷到了里面。按理说,这些“管道”里铺的东西应该叫“内皮”,可惜,正确的名字是黏膜。为了听起来更酷一些,我们就叫它“沼泽之国”。

沼泽之国要解决的一大难题,就是它要方便营养进来、废物出去,同时又要让病原体难以逾越。这意味着,沼泽之国的免疫系统要和身体其他地方的不一样。

肠道黏膜

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人体大部分都是无菌的,没有微生物,没有异物,而沼泽之国却在持续接触着各种“异物”:有待吸收的食物碎块,由此通过的可消化物质,可以自由进入并在肠道安居的有益菌,还有从空气中吸入的各种颗粒物,如污染物、灰尘等等。

这样一来,当然会有数不清的不速之客想要偷偷潜入,越过防线。其中一些是不小心闯入的无辜过客,另一些则是专门攻击人体的危险病原体。这使得这些部位的免疫系统有着格外艰巨的职责,要维持平衡更是难上加难——因为沼泽之国的免疫系统要有一定的宽容度。

与此相反,身体多数部位的免疫系统对异物是毫不留情的。划伤之后,细菌侵入软组织,免疫系统就会发动猛烈的还击。皮下或者肌肉组织是容不得细菌的,会不惜一切代价把它们消灭掉。而这在黏膜附近就不可能了。想想看,要是免疫系统像在锈铁钉扎脚的故事里那样,狂暴地攻击食物上夹带的每一丁点无益细菌,情况会有多可怕;也想想看,要是你吸入的每一粒微小灰尘都能引发免疫系统的剧烈反应,又会发生什么。黏膜处的免疫系统不能像其他部位一样有攻击性,否则这些负责气体和营养交换的部位会遭到严重破坏,从而影响正常生活甚至造成死亡(许多患有自身免疫性疾病或过敏的人,就会遇到这种情况,不过我们后面再详细讲)。黏膜的免疫系统必须小心行事,被激活后要尽量把免疫反应限制在最必要的范围内。但同时,黏膜又是身体最薄弱的地方,免疫系统必须要能发挥保护作用,不能太过散漫。真是非常棘手。

针对入侵的第一项反制措施,就是把黏膜变成不适合危险微生物生存的死亡之地。为此,黏膜动用了一系列不同的防御系统。

如果说皮肤像广袤的荒漠,又像一道无法逾越的边境长城,黏膜就像一大片沼泽地,遍布着陷阱和巡逻的卫兵队伍。黏膜比皮肤容易入侵,但这也并不轻松。那么黏膜究竟是什么,又是怎样保护你的呢?

沼泽之国动用的第一道防线就是它本身的黏液层。黏液是细胞分泌的黏滑的物质,有点像水凝胶。你可能知道鼻涕,鼻子里面黏糊糊的东西,感冒时会流很多,看起来有点恶心。实际上黏液遍布身体里的各个地方:口腔、肠道、呼吸系统(包括肺部)、眼睑内侧等等。

与外界进行物质交换的通道表面上都有黏液。持续生产黏液的是杯状细胞,它们的样子很好玩,但我们主要讲免疫系统,就不过多介绍它们了。你可以把它们想象成被踩扁的怪虫子,不停地吐出黏液,形成了黏液层。

湿滑的黏液发挥着几方面的作用。最显见的,它是一道阻止外敌入侵的物理屏障。假设你在满是污泥的泳池里游泳,还要潜到池底,而污泥有近百米深(要是这画面让你不舒服了,请多包涵)。黏液不仅是一层黏糊糊的屏障,还和皮肤荒漠一样充满了陷阱:有盐,有可以溶解微生物外部结构的酶,还有一些特殊的物质能耗尽细菌赖以为生的关键营养,从而饿死细菌。

大多数部位的黏液都富含杀伤力强大的IgA抗体。所以黏液层本身就不是宜居之地。而且,黏液层不仅能为你抵御外敌,还能让你免受自身的伤害。比如,你是否想过,胃里有那么多胃酸,你为什么没事?因为胃黏膜就是一层屏障,能保护胃壁细胞,令其不与胃酸接触。

还有,黏液也不是静止不动的,它可以移动。黏膜表面是一层名为“上皮细胞”的特殊细胞,你可以把它们看成“内皮的皮肤细胞”。它的细胞膜上覆盖着形如发丝的纤毛,这种微小的细胞器聚在一起,连成大片的网。上皮细胞位于黏膜的最外层,就像“身体里的皮肤”,表面只有一层黏液。

有些地方黏液和身体内部之间只隔着薄薄的一层,一个上皮细胞的厚度。上皮可没有皮肤那么奢侈,能让好几百个细胞一层层摞在一起。也正因为这样,上皮细胞可不好对付。它们尽管不是真正的免疫细胞,但也发挥着重要的防御作用:它们特别擅长激活免疫系统,以及释放特殊的细胞因子以请求支援。它们就像民兵组织,虽不能与敌军旗鼓相当,但在身体遭遇入侵时,是非常有用的补充性防御力量。

上皮细胞的任务之一,就是借助细胞膜上的纤毛让黏液流动。有些微生物会借助纤毛移动,而上皮细胞则是摆动纤毛让表面的黏液一起有节律地流动。摆动的方向取决于上皮细胞的位置。呼吸道、鼻腔、肺里的黏液,要么从口鼻排出体外,要么绕个弯被吞进胃里。我们在一生中会吞下相当多的黏液,虽然听起来可能有点恶心,但这种机制很是有用。毕竟,胃里充满了强酸性的胃液,绝大部分病原体都无法幸存。而肠道上皮细胞纤毛运动的方向也很清楚:从胃向肛门——吃进来的东西都从这里要排出去。

不过黏膜形成的沼泽之国不是单一国家,而更像彼此迥然不同的多个国家,为了共同目标而结成的合作联盟。这很有道理。比如在荒漠之国皮肤的情况中,脚底和腰部的皮肤厚度就有很大差异。相应的,肺部黏膜和肠道黏膜有着完全不同的功能,而女性生殖道黏膜的功能又大不一样。根据不同部位黏膜特化情况的不同,相应的免疫系统也各有特点。在讲病毒之前,我们先看看肠道这个神奇的国度,看看它是怎么和足足几十万亿细菌相处的。

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