免疫学的非凡旅程

想象一下，如果你的身体有自己的军队，有专门的士兵、情报官和记忆单位，可以识别和击退入侵者。这不是科幻小说，而是您的免疫系统，了解它的工作原理一直是人类最伟大的科学冒险之一。免疫学（研究我们的身体如何抵御疾病）的故事充满了奇特的观察、大胆的实验和拯救了数百万人生命的发现。

当古希腊人注意到一些奇特的事情时

我们的故事始于 2,400 多年前的古雅典，在伯罗奔尼撒战争期间，一场毁灭性的瘟疫席卷了这座城市。希腊历史学家修昔底德做了一个了不起的观察这将在几个世纪中回荡：那些在瘟疫中幸存下来的人再也没有因瘟疫而生病。他写道，“同一个人从未受到过两次袭击——至少从来没有致命的”。在不知情的情况下，修昔底德记录了获得性免疫力（身体记忆和保护免受以前遇到的疾病的能力）的第一个记录证据。

这不仅仅是无聊的好奇心。修昔底德所描述的某种东西将成为所有疫苗接种工作的基础：即在一次疾病暴露中幸存下来可以保护您免受未来感染的影响。当然，当时没有人明白为什么会这样。他们不知道细菌、抗体（抵抗感染的特殊蛋白质）或人体内部发生的任何微观斗争。

早期预防的危险业务

快进到古代中国，大约 1549 年，人们开始练习一种叫做天花的作用（故意感染轻度天花病例的人，以防止以后出现严重病例）。这就像玩一场危险的懦夫游戏，里面有历史上最致命的疾病之一。中国的医生会从天花受害者身上取下结痂粉，然后吹进健康人的鼻子里，希望能引发轻微的感染，从而预防这种全面的疾病。

这种做法向西传播，到 1650 年左右到达奥斯曼帝国。玛丽·沃特利·蒙塔古夫人，一位英国贵族，她年轻时脸上曾因天花而留下疤痕。在她丈夫担任驻土耳其大使期间目睹了这些“移植”派对.她印象深刻，以至于她让自己的孩子接种了疫苗，并在返回英国后成为这种做法的冠军。想象一下，参加一个派对，其中的主要活动是故意感染一种可能致命的疾病。除此之外，客人们可能不需要太多的娱乐活动！

然而，天花检测是一项有风险的业务。由于从业者使用的是实际的天花材料，有些人患上了全面的天花并死亡。这就像试图通过把某人扔进深水里来教他们游泳——有时它奏效，但失败的后果很严重。

乡村医生的精彩观察

进入爱德华·詹纳，英格兰格洛斯特郡的一名乡村医生，他将在 1796 年改变一切。詹纳曾听说过当地的民间传说，据说感染牛痘（一种影响奶牛和人类的疾病要温和得多的疾病）的挤奶女工从未患上天花。作为一名本质上的科学家，詹纳决定以一种让现代伦理委员会晕倒的方式测试这一理论。

1796 年 5 月 14 日，詹纳从一位名叫莎拉·内尔梅斯 （Sarah Nelmes） 的挤奶女工手上的牛痘水泡中取出脓液，然后把它刮到八岁的詹姆斯·菲普斯 （James Phipps） 的怀里，他的园丁的儿子。男孩出现轻度发热，几天后感觉不适，但完全康复。然后，关键时刻来了：詹纳让詹姆斯接触到了真实的天花材料。值得注意的是，这个男孩没有表现出感染的迹象。

詹纳又重复了 23 次这个实验，以证明他的理论不仅仅是侥幸。他将自己的方法称为“疫苗接种”，来自拉丁语“vacca”，意思是奶牛。想想看，医学最重要的突破之一来自于关注乳品工人一直以来所知道的。有时，最深刻的发现隐藏在众目睽睽之下。

现代免疫学的诞生

虽然詹纳的疫苗挽救了生命，但科学家们仍然对免疫力的工作原理感到困惑。突破出现在 1800 年代后期，当时出现了两种相互竞争的理论。俄罗斯动物学家 Elias Metchnikoff 提出，称为吞噬细胞（字面意思是“细胞吞噬者”）的特殊细胞吞噬入侵的病菌.与此同时，德国科学家 Emil Behring 和 Paul Ehrlich 发现血液中含有称为抗体的特殊物质，可以中和细菌毒素.

想象一下这场科学竞争：一方面，梅奇尼科夫认为免疫力就是细胞保镖咬住入侵者，另一方面，贝林和埃利希坚持认为这是关于血液中漂浮的化学武器。事实证明，两者都是对的。免疫系统在其防御武器库中同时使用细胞士兵和化学武器。

Metchnikoff 的发现来自一个非常简单的实验。他将刺插入透明的海星幼虫中，并在显微镜下观察细胞争先恐后地包围异物.这就像看着一个显微镜版的白细胞组织一个邻里守望。他的工作为理解先天免疫（身体的第一道防线，能快速响应但不是专门应对威胁）奠定了基础。

神经系统加入战斗

最令人惊讶的发现之一是很久以后，科学家们意识到神经系统也控制着免疫力。事实证明，神经元（神经细胞）可以调节免疫系统对威胁的反应强度。仔细想想，这是有道理的——拥有过于激进的免疫反应与完全没有反应一样危险。这就像有保安，他们非常高兴，以至于他们和窃贼一起攻击房主。

研究表明，通过迷走神经（连接大脑和各种器官的主要神经）传播的信号可以释放乙酰胆碱（一种化学信使），告诉免疫细胞平静下来。这种古老的调节机制有助于防止免疫系统造成比原始威胁更大的损害。

揭开记忆的神秘面纱

到 20 世纪中叶，科学家们开始了解免疫系统如何记住过去与细菌的接触。他们发现，称为浆细胞（产生抗体的工厂）的特殊细胞可以在骨髓中存活非常长的时间。其中一些细胞记忆可以持续数十年甚至一生，这就解释了为什么您通常只患一次麻疹或水痘等疾病。

不同类型免疫细胞的发现彻底改变了该领域.科学家们确定了 T 细胞（协调反应并直接杀死感染细胞的免疫细胞）和 B 细胞（产生抗体的免疫细胞）。他们发现，这些小组像复杂的军事行动一样协同工作，一些人担任侦察兵，另一些人担任指挥官，还有一些人担任专门的武器制造商。

现代奇迹和未来前沿

与 Jenner 的牛痘实验相比，今天的免疫学看起来就像科幻小说。科学家们已经开发出检查点抑制剂（帮助免疫细胞更好地识别和攻击癌症的药物），这种药物获得 2018 年诺贝尔奖.在 COVID-19 大流行期间，他们在创纪录的时间内创造了 CAR-T 细胞疗法（一种通过基因修饰患者的免疫细胞以对抗癌症的治疗方法）并设计了 mRNA 疫苗（教细胞制造触发免疫力的蛋白质的疫苗）。

也许最值得注意的是，研究人员已经了解到这一点纵观人类历史，我们的免疫系统一直在进化以应对传染病.对古代 DNA 的研究表明，早期农民的免疫系统适应了与动物亲密生活所带来的新疾病。他们的后代产生了免疫反应，这种反应不太可能引起那种比原始感染更致命的压倒性炎症。

正在进行的冒险

免疫学的故事远未结束。科学家们不断发现免疫系统保护我们的新方法，从了解不同类型的免疫细胞如何发育到弄清楚为什么一些免疫系统会在自身免疫性疾病中攻击自己的身体。每一项发现都建立在古希腊历史学家的观察之上，即瘟疫幸存者似乎受到了保护，不会在未来爆发。

这段科学之旅非凡，因为它结合了仔细的观察、大胆的实验，有时还有一点运气。从修昔底德在古雅典观察瘟疫幸存者，到现代研究人员设计个性化的癌症疫苗，每一代人都为我们对这个保持健康的极其复杂和美丽的生物系统的理解增添了新的部分。

下次您接种疫苗或从感冒中恢复时，请记住，您正在参与一个生物过程，该过程已经保护了数百万年，而人类已经尝试了解和利用它超过两千年了。您的免疫系统既代表着古老的进化成就，也代表着现代科学最非凡的持续冒险之一。与可怜的詹姆斯·菲普斯 （James Phipps） 不同，您不必被牛痘抓伤即可从所有这些积累的知识中受益。但是，您可能仍然应该感谢一两个乳品工人对病史的无意贡献。