从我的主人呱呱坠地开始，我就忙起来了。一天24小时，一年365天，一秒钟不停，没有节假日，也没时间下馆子做保健，而且不拿工资。

为什么这么忙？因为这个世界太脏了，像一个大染缸。周围看似纯洁的空气到处漂浮着异物病菌，触手之处也全是肉眼看不见的"妖魔鬼怪"。危机四伏，没有净土。诗人赞颂这个世界是万物霜天竞自由，在我眼里是大家都想揩你油。

我的任务很明确：对付一切体外的异物和体内的病变，以确保主人安全。但是没有人告诉我怎么才能做到这一点，也没有一本可以照本宣科的使用说明书。

那就请示领导吧。请问领导，敌人将何时何地进攻? 将是何种敌人进攻? 敌人的武器装备，战术战略，组织调度，军队特征等等等等将是如何？

领导说，本领导无所奉告，你自己去figure out，但是你只能胜不能败。因为你的防线一旦不保，我的岁月将不再静好。

所以，我面对的问题相当复杂。所谓知己知彼，百战不殆，我没有办法做到知彼，却必须做到不殆，我的工作真的很苦逼。

也就是说，为了确保自己安全，我的主人很无理地向我提出了这么一个要求: 你必须有一种机制，能够做到无论发生任何情况，都存在有效的反击手段，以便最大限度地保我无虞。我虽然不知道你如何做到这一点，但是我却知道你必须做到这一点。

那么我应该怎么办？

面对如此困境，我的指导思想和操作原则是什么呢？具体来说是以下几点。

第一，多道防线并行，构造立体防御体系。

我手下能人众多，让我可以构建三道防线。这三道防线功能逐步升级，共同形成一个海陆空三维立体防御系统。

这三道防线分别是：物理屏障，非特异免疫系统和特异免疫系统。

这些防线有何特征我们后面再说，现在先聊聊多重防线的必要性。

防线只有一条是军事大忌，是数学没学好的人才会干的事。在数学上，指数方式的变化之快常常给人带来意想不到的结果，细胞的分裂就是指数增长，使得一个受精卵可以在不长的时间内形成具有亿万个细胞的个体。同样，防线的稳固性也呈指数关系，如果突破一道防线的概率是百分之一，突破两道防线的概率就变成了万分之一，而突破三道防线的概率就只有百万分之一了。当然，这个计算的假设是这三道防线各不相同，免疫系统的三道防线正是各有特色。不仅如此，这三道防线还互相协同，由线成面，形成网络，让我战斗力倍增。

第二，明确分工，高效协同，精密调控，做到有多强的敌人就使多大的力气。

病菌有两大类，一类好比隔壁老王，没事就来拜访，大家都很熟，你一眼就能看出他肚子里打什么鬼主意，他那两把刷子你很清楚，对付他是胸有成竹，不需要大动干戈。

对付隔壁老王，非特异免疫系统往往就可以胜任了。这个系统具有识别常见的显著的病菌特征的能力，这种能力不需要学习，生来就有，让我们的免疫系统不至于从裸奔开始。非特异免疫系统的优点是反应快速，几乎是瞬时的。缺点是不够细致，无法分辨细微的病菌特征。它可以对敌发起总体的，粗线条的打击，在第一时间大量消灭敌人有生力量。

第二类病菌就是你家另一边新搬来的一个海龟博士，他看起来大概还像个人，但是你对他很不了解，不知道他是手无缚鸡之力，还是身怀绝世神功。这种情况非特异免疫系统会觉得缚手缚脚，于是大概率会请求特异免疫系统的帮助。

非特异免疫系统生来就有，上帝给的，不用学。而特异免疫系统是我们每个人后天在和环境的互动中学习而得到的免疫能力。比方很多病我们必须得一次，才能形成免疫，这个免疫力就是来自特异免疫系统。这个系统往往被用来对付“陌生的”病菌，不打不相识，在战斗中了解敌人，从而建立对付这个敌人的免疫机制。特异免疫系统的启动比较慢，但是一旦启动，威力巨大，其最大特点是精准的手术刀式打击使得几乎任何敌人都难以逃脱，因此，特异免疫系统不仅是非特异免疫系统的强援，还可以把它的漏网之鱼一网打尽。另外，免疫系统的记忆性也是特异免疫系统的专利。

这两个免疫系统通讯频繁，协同作战。非特异免疫系统打头阵，能赢则赢，一旦吃紧，立即招来特异免疫系统的援军，对敌人合围攻击。

第三，全力打造免疫多样性，尽量做到无论何种来犯之敌，都有专门的武器对付，以不变应万变。

非特异免疫系统只能辨别屈指可数的一些主要病菌特征，免疫多样性基本不及格。特异免疫系统则一飞冲天，免疫多样性达到了令人发指的程度，随随便便就能上百亿数量级。它之所以能做到这一点，仍然是巧妙地利用了数学中的指数增长原理。我们以后会仔细介绍。

如此海量的免疫多样性就如同给我们提供了一个取之不尽的武器库，无论何种敌人来犯，我只需要到武器库中找到合适的武器来对付。这是免疫系统在病菌千变万化无法做到知彼的情况下仍然可以取得胜利的主要原因。

下面先介绍一下将逐一登场的免疫系统演员表。

当年的科学家发现血液里除了大量的红细胞外，还有一些含量甚微的非红色细胞，又称白细胞。这些细胞含量如此之低，一直被当成杂质，必弃之而后快。后来才发现艾玛，搞错了，比起无脑的红细胞 (红细胞无核无DNA，故称无脑)，这些白细胞才是血液里的"战斗机"啊，因为体内所有免疫细胞都是由这些白细胞组成或者分化而来的。

所有血细胞，包括红细胞，白细胞和血小板，其实都是一家人，都来自同一个老祖宗：造血干细胞（hematopoietic stem cell）。这个老祖宗平时就住在我们的骨髓里。

红细胞和血小板先放一边不谈，在白细胞这一支，造血干细胞先分化出两大类细胞，骨髓前体细胞（myeloid progenitor）和淋巴前体细胞（lymphoid progenitor）。这两类细胞接着进一步分化。

骨髓前体细胞在不同的外界刺激下可以形成以下免疫细胞：

巨噬细胞，

嗜中性粒细胞，

树突细胞，

嗜碱性粒细胞

嗜酸性粒细胞

肥大细胞

如果这些名字看着陌生，没关系。坚持每天五分钟读下去，你就会和你身体里的这些细胞做朋友了。

这些都是非特异免疫系统的大将，前三种细胞是非特异免疫系统对付细菌和病毒的主力。后三种细胞则重点进攻寄生虫和各种异物，是造成过敏的原因。

淋巴前体细胞可以分化出如下细胞：

自然杀伤细胞

T细胞

B细胞

自然杀伤细胞是非特异免疫系统的成员，而T和B细胞则一起构成了迄今为止最强大的免疫系统——特异免疫系统。

这些细胞都在起什么作用呢？我们先重点介绍对付病菌的免疫过程。以后再聊对付寄生虫，异物和产生过敏的免疫反应。

在对付病菌的过程中，巨噬细胞扮演的是警察的角色。它整天在身体各部位溜达，和群众打成一片，一旦发现不法之徒就立即投入战斗，并同时发出警报。巨噬细胞这个警察非常重要，因为病变往往是从器官组织的某个部位开始，所以需要有这样的巡警以便在第一时间发现病变。

噬中性粒细胞日子过得就比巨噬细胞爽，它是快速反应部队，不住在基层，平时没啥事，泡杯茶坐着血液高铁整天在全身转悠。不过，一旦它收到某个部位巨噬细胞的警报，就在此处跳下高铁，进入战斗，成为巨噬细胞的援军。

巨噬细胞和噬中性粒细胞主要对付细胞外部的敌人，如果敌人躲进细胞，就成为了自然杀伤细胞的目标。

在鏖战中，上面这些细胞发出的警报吵醒了附近的一位大神，树突细胞。它的任务就是把病菌往肚子里面吞，活的死的残肢断臂的都行，吃下去就把它们的蛋白质降解成一小截一小截的多肽，然后插到自己的细胞膜上对外展示着，这些便是病菌产生的抗原。

树突细胞带着这一身枝枝杈杈的病菌抗原进入淋巴结，这个地方戒备森严，是免疫正规军T细胞和B细胞的驻地，这些细胞每一个都带着可以辨认不同抗原的受体，也就是说有多少T和B细胞，就能辨认多少不同的抗原。那么体内有多少T和B细胞呢？一句话，数目巨大。因此就一起组成了上面提到的海量免疫多样性。

树突细胞在这里开始寻找可以专一辨认该病菌抗原的T细胞和B细胞，一旦发现，这个特定T细胞和B细胞就被激活，开始大量增殖，并进入血液来到病发处，加入战斗。

至此，巡警，快速反应部队和正规军已经全部进入战场。免疫反应达到高潮，在绝大多数情况下，病菌经不起如此蹂躏，于是你的病就好了，人又精神了，又开始频繁出入各微信群灌水撕逼撩妹子忙得不亦乐乎了。

人物介绍完毕，下面就让我们把免疫系统三道防线分别来看一看。

我的第一道防线就是构筑物理屏障，俗称”盖墙”，和当年秦始皇建长城的用意相当，简单粗暴而实用，直接防止病菌异物的入侵。

这个墙就是我主人的那一张皮。主人对它很上心，靠这张皮在外面混，情场官场都用的上。

其实这是一个美丽的误会，这些只不过是这张皮的附加功能，它的主要作用是作为我的第一道战略防线。

这一道防线很不简单，长城和它比起来，就像老太太的一口烂牙，四处漏风。而皮肤则相当致密结实，娇小的水分子都难以穿透。水分子有多小呢？最小的病毒直径也有水分子的一百倍，站在水分子边上有高耸入云的巍峨感。既然水分子都不能通过，这张皮自然有效地阻止了病菌的入侵。

不过皮肤再致密，也不可能严丝合缝让我们活得像个蚕茧。既然人生在世，吃喝二字，身体就必须和外界相通。

所以，我的墙绝不是面子工程，它不仅覆盖外表，还延伸到体内，包裹所有管状器官，包括呼吸道，肠胃道和尿道，因为这些“管子”是身体和外界相通的器官。

所有这些物理屏障一起形成了身体的上皮组织。

其实，物理屏障这个名称并不是很准确，它绝对不是仅仅只有物理阻断功能。

首先，我的墙是一个功能墙，布满了暗器和机关，让病菌行动起来步履维艰。比方鼻腔里的纤毛，口腔上皮分泌的溶菌酶，胃里的消化酶和酸性环境等等都起到阻止病菌异物入侵的功能。不仅如此，上皮细胞还能分泌毒性多肽物质，直接杀死病菌。

另外，体内器官表面的这层皮富含粘膜，入侵者踩上去就如同深陷泥沼寸步难行，比过草地还艰难。肺内的粘膜可以顺着纤毛向上运动，变成痰而吐出。

这么多手段，够厉害了吧。

病菌想破墙而入，只有三个办法。第一，从皮肤破损处直接大摇大摆走进来。第二，和上皮细胞的表面蛋白结合，挤进来。第三，在上皮细胞表面形成菌落，随着菌落生长慢慢损坏上皮组织，打个洞钻进来。

这里附带说一句，并不是所有细菌都是病菌，我们体内的上皮组织住着无数和我们和睦共处的细菌，这些细菌有效地阻止了外源病菌的入侵，因为它们可以和病菌竞争土地和资源，使得病菌难以和上皮细胞结合，难以形成菌落。滥用抗生素可以杀死这些好细菌，从而给病菌入侵开了门。

物理屏障固然强大，然鹅，世界上没有完美的事情，病菌如果破墙而入，会出现什么情况呢？

病菌的突入必然引发免疫战争，这个战争有三个过程：

灭敌于无形

炎症

多线全面出击

下面我们分别聊聊。

破墙而入的病菌好奇地打量着眼前的一切，这个地方太好了，温暖如春，食物丰富，刚才破墙的努力都是值得的啊，，，正陶醉在对未来幸福生活的憧憬中，眼前突然闪出一胖大和尚，哦不，一个胖大细胞，只见这个细胞身形一变，不知从哪里伸出一只手，啪地搭在病菌身上。说时迟那时快，病菌还没来得及反应，只觉得眼前一黑，居然被这个细胞活生生吞到肚子里去了。悲剧才刚刚开始，不一会儿，这个病菌就感觉一股刺鼻的酸味，然后有无数个小玩意扑上来，开始在自己身体各部位咬噬，很快，整个病菌就彻底解体，壮烈牺牲。

这个胖大细胞不是别人，正是我的第二道防线，非特异免疫系统 (Innate immunity)的第一员大将，巨噬细胞 (macrophage)。

从巨噬细胞开始，免疫系统里面的大侠们，也就是各种免疫细胞，就要一一上场，大显身手了。

非特异免疫系统（又称先天免疫系统或者固有免疫系统）是一个较早进化的系统，所以普遍存在于动植物和一些低等生物中。这个系统有四个主要成员，包括一左一右两个护法，一个专业刺客和一个中央特派员，个个身怀绝技，功能搭配齐全。唯一不足之处是四肢发达，头脑却相对简单了点。

左护法就是上面提到的巨噬细胞。噬者，食也。顾名思义，这个细胞胃口奇大，特别能吃，它对付病菌的法宝就是吞而食之。它不仅能吃，而且绝不挑食，一切异物，病菌，废料，甚至死亡的正常细胞，全是它的美味佳肴。它的座右铭是：吃一切可吃的东西！所以它不仅是免疫系统的大神，也是体内的清道夫环卫工。

它的嘴巴就是它的细胞膜。它的膜上有专门的受体用来感受各种异物，当这些受体接触到异物时，那部分的细胞膜内陷，并最终包裹着异物从膜上断裂进入细胞内部，形成内噬体（phagosome）。

巨噬细胞体内有一个小细胞器，叫做溶酶体（lysosome），就像我们的胃，里面也是酸性环境，而且有很多消化酶。这些消化酶的座右铭是：降解一切可以降解的东西！内噬体进入细胞，便和溶酶体融合，异物就变成了美餐。

溶酶体还有一个狠招，它内部的氧化酶可以形成各种各样的有毒化合物，什么过氧化氢，一氧化氮，超氧离子，，，品种齐全，质量上乘，一拥而上，把病菌杀死。这个过程有个响亮的名字，呼吸爆（respiratory burst）！

对于这样一位既勇敢又能吃的好同志，我战略性地把它分布在身体各部位，和群众打成一片，随时在正常细胞周围巡逻，搜索可疑分子。这样做是经过深思熟虑的。因为病菌可以在体内任何地方入侵，我必须确保在第一时间就能够发现异物的存在并加以控制和消灭。所以任何地方都必须有免疫防护，巨噬细胞就是这个免疫先头部队的主力成员。

那么巨噬细胞是如何区别病菌和正常细胞，从而防止误伤友军的情况发生的呢？原来，病菌携带一些普遍的且独有的特征，比方细菌细胞壁上的脂多糖，脂多肽以及细菌病毒特有的DNA/RNA等等，巨噬细胞有识别这些特征的受体，一旦这些受体被激活，巨噬细胞就胃口大开，非吃出一条血路来不可，拉都拉不住。不仅巨噬细胞，非特异免疫系统的另外几员大将也都有这种识别功能。

这些受体叫做pattern recognition receptor，简称PRR，中文是模式识别受体。专门识别两种模式：病菌携带的那些明显的，普遍的，与人体细胞不同的特征（病菌模式）和细胞受损信号（危险模式）。

这种能力是先天的，在爹妈的生殖细胞里面就携带着，不需要后天学习获得，因此又得名先天免疫。

但是非特异免疫系统缺乏对微小特征和细微差别的辨别能力。由于病菌千变万化，非特异免疫系统虽然基本都能认识，但是仅靠几个有限的受体很难做到对所有病菌都能辨认得又狠又准，因此就需要别的机制来帮助它提升视力。

其中一个重要的机制叫做补体系统，complement system，下一章重点介绍。

补体系统由一系列蛋白酶组成，其组织分明，像梁山好汉一样，排名一点不能乱。在和平环境下它们手脚都被一个铁链子捆住，没有活性，而一旦大哥和病菌表面的特定分子结合，就可以扭转身形，使出乾坤大挪移的手法砍断自身的锁链。大哥一激活，便立马回身砍断二哥的铁锁，二哥再激活三哥，以此一步步走下去，形成了一个串联放大式反应序列（cascade），在病菌表面产生了大量补体复合物。

这些复合物有啥用？最大的用处就是让非特异免疫系统的吞噬细胞（包括巨噬细胞以及后面要提到的噬中性粒细胞）看得见病菌。这些复合物就像插在病菌身上的标签，吞噬细胞表面有专门辨别这些标签的受体。有了补体，吞噬细胞的工作就简单了，别人已经把该吃的东西打上了标签，它都不用管食物是啥，直接吃就好。

这个标签功能叫做调理功能（opsonization）。

这里要提一句，补体的这个功能和大名鼎鼎的抗体可谓异曲同工。抗体的主要功能之一就是通过和病菌表面的抗原结合给病菌插标签，告诉非特异免疫细胞啥该吃。其实，补体的名字原先就是补充抗体功能的意思。

补体的大哥不仅能被病菌表面分子激活，还能被结合了病菌的抗体激活。所以，补体，抗体和吞噬细胞之间形成了一个三角关系：补体和抗体就像给吞噬细胞多装了两双眼睛，使得它可以更好地识别病菌；抗体可以激活补体；后面会讲到，吞噬细胞又可以激活抗体。

虽然吞噬细胞，补体，抗体都可以识别病菌表面的分子，抗体绝对算得上一枝独秀。吞噬细胞和补体是死脑筋，只能识别那些它们生来就能识别的分子，不认识的就是不认识，不会学习。抗体就不一样了，它千变万化，能识别的分子不可计数。所以，吞噬细胞和补体只能老老实实的在非特异免疫部队里面待着，抗体则属于特异免疫的生力军，其强大免疫力的原理后面再说。

除了调理功能，补体还可以在病菌表面形成破膜复合物，直接在病菌上打洞把它杀死。

破墙而入的敌人绝大部分情况下都让左护法巨噬细胞和补体消灭了，右护法，刺客和中央特派员根本都没露面。整个过程基本在四个小时之内完成。尽管战事既惨烈又野蛮，主人却毫无察觉，因为被吃干净的病菌是不会引发任何症状的，所以主人身体里面每天发生多少这样的战争也就无从统计了。

这是免疫战争的第一种结果，就是一切正常，好像啥事也没有发生过。

这也是我追求的最高境界，所谓谈笑间樯橹灰飞烟灭。

巨噬细胞在吃病菌的时候也不会忘了做一件事，就是给别的免疫细胞发信号。这个信号是一系列称为细胞因子 (Cytokine) 的被分泌到细胞外部的多肽蛋白。常见的细胞因子包括干扰素，白细胞介素，肿瘤坏死因子等等。这些细胞因子作用可就大了，厚厚的一本书都不一定写得完，免疫各军种之间的联络协调基本全靠它们。主人生病时的各种不爽大部分也是由这帮家伙造成的，但这是主人必须付出的代价。

如果病菌不多，细胞因子释放的也很有限，不会让你有感觉。但是，如果墙的缺口太大，敌人进来的太多，或者敌人太狡猾难对付，搞得巨噬细胞也吃不过来，它释放的细胞因子就可观了，将导致炎症的形成。

需要说明的是，巨噬细胞并不是细胞因子的唯一来源，其他免疫细胞甚至非免疫细胞都可以产生细胞因子。许多生物过程比方补体的激活也可以刺激细胞因子的形成。免疫战争处处可能发生，因此处处都必须有产生信号的能力。

细胞因子中有一类，叫做驱化因子(chemokine)，会对周围的免疫细胞发出"战事紧，速来"的信息，并通过其自身的浓度梯度引导免疫细胞进入战场。比方白细胞介素8，它的吸引对象是最先参战的，先天免疫系统的右护法，嗜中性粒细胞 (neutrophil)。

和巨噬细胞不同，嗜中性粒细胞平时不住在组织器官里，而是随着血液全身流动，所以有极强的机动性，可以随着血液这个运输要道源源不断进入战场，不存在兵源的问题。这个细胞名字虽然比较文气，但是千万不要被其迷惑，它可是血液白细胞的最主要种类。它也是靠吞噬来消灭病菌。和巨噬细胞可以连续吞食病菌不同，嗜中性粒细胞吃一次就死，纯属自杀性攻击。伤处的脓主要就是嗜中性粒细胞的尸体组成的。

嗜中性粒细胞的加入使得反应升级，同时它也开始释放细胞因子。主人终于开始察觉到有症状了，即所谓发炎了。大概就是中医上火的意思。

发炎是细胞因子释放而导致的直接结果。

细胞因子可以导致局部血管扩张和血管壁通透性加大，血管扩张使得血液流量增加而流速变慢。学过小学物理的都知道，流量增加则白细胞来的就多，流速变慢则白细胞容易在血管壁沉着，并在细胞因子刺激下，和血管细胞表面通过粘连分子结合，把白细胞沾在血管壁上。由于血管壁在细胞因子作用下通透性变大，白细胞可以从血管壁挤出去，到达受伤的器官组织参加战斗。

早在两千年前的古罗马哲学家塞尔苏斯 (Celsus) 就描绘了炎症的四大症状，calor (发热), dolor (疼痛), tumor (肿胀) and rubor (发红)，所有这些都是由于细胞因子导致的血管扩张充血而形成的表观现象，血多了自然发热发红肿胀，同时细胞因子形成刺激神经末梢的物质，产生疼痛感，让主人不爽，其实我也是不得已而为之啊，疼了，主人就不会乱动乱碰发炎的地方，就可以少给我添麻烦，让我安安心心打仗。

同时，肿瘤坏死因子可以在伤口周围引发血栓，防止病菌扩散，一是为了关门打狗，便于围歼，二是坚决防止病菌进入血液，因为一旦坐上血液这个高铁，战争就可能从局部变成全局。这种情况必须在战略高度予以杜绝。

这还没完，如果炎症反应太厉害，我还有办法让主人乖乖躺着，彻底地无为而治。我的先天免疫系统释放大量的白细胞介素1，白细胞介素6和肿瘤坏死因子，这三样东西是导致体温上升的罪魁祸首。高体温不仅能让主人趴下，还可以刺激免疫细胞活性并附带抑制病菌的功能。

同样还是这三样东西，可以让肝脏往血液里释放一些蛋白，引发急性炎症反应。这些蛋白（C反应蛋白是其代表人物）可以激活补体系统，并且具有调理功能，可以给病菌插标签，给吞噬细胞导航。

血液动力学改变，白细胞渗入组织，体温上升，急性反应，这一切在病菌入侵后一到两天发生，共同形成了炎症过程。

现在总结一下，巨噬细胞吃饭释放细胞因子，细胞因子产生炎症。可是刚才不是说了巨噬细胞连正常细胞的尸体和残渣也吃吗？体内新陈代谢不停，细胞总有生老病死，如果巨噬细胞一吃东西就往外喷细胞因子，主人不是会时时刻刻痛苦地生活在炎症中吗？

这个无需担心，先天免疫细胞使用不同的受体来分辨自身正常细胞和外源病菌或者受损细胞，只有那些结合病菌或受损细胞的受体，即上文说到的模式识别受体被激活以后才会激活下游生物通路，释放细胞因子。吃了自己体内的正常物质，巨噬细胞抹抹嘴，打着饱嗝散步去了，啥也不释放。

很多情况下，右护法嗜中性粒细胞的加入一改战场的力量对比，紧接着，趋化因子MCP1吸引单核细胞从血液进入局部战场，单核细胞是巨噬细胞的前身，它们一旦进入组织，马上分化成为左护法巨噬细胞，补充巨噬细胞兵源。左右护法一通猛吃，把敌人一网打尽，主人也就是发发炎，局部不舒畅而已，对于我来说，虽然不是最高境界，也是比较满意的结果了。

这是免疫反应的第二种结果，炎症。

下面该轮到我的先天免疫系统第三位大侠，自然杀伤细胞 (nature killer cell) 出场了。这一位听名字就不是一个善茬。它是对付病毒和癌细胞的能手，是个专业刺客。

请注意，我这里没有提到细菌，这是有原因的。

防御细菌的免疫机制固然强悍，对病毒的免疫防护才是我最得意的作品。该机制是如此之强大，还顺带把癌细胞也防了。

所以，介绍自然杀伤细胞之前，有必要先了解一下这个机制。

那么病毒和细菌的免疫防护有什么不同，又有什么必要不同？病毒和癌细胞又为什么受制于同一种免疫机制呢？这是免疫反应的核心问题，也是最耗费我脑细胞的问题。这些问题的答案特别重要，直接关系到我的整个战略布局和战术选择。

先说说病毒和细菌的区别。

细菌胖大臃肿，病毒娇小玲珑。细菌在外面混，一身行头齐全，连吃带喝兼生娃，全部自给自足。病毒不一样，平时基本是裸奔，一件单薄的外衣透着穷酸气，怀里紧紧抱着一样吃饭传家的宝贝：遗传物质。这个遗传物质有的是DNA，有的是RNA。所以病毒大概分为DNA病毒和RNA病毒两大类。

绝大多数细菌不依赖细胞，而所有病毒，没有例外，生下来生活都不能自理，必须想法钻到细胞里面去，靠细胞活着，通过细胞机器制造自己的蛋白质。病毒的遗传物质不多，只能造几种蛋白，却可以劫持整个细胞机器，让其调转方向全力复制病毒的DNA或者RNA。

所以，病毒是寄生虫这个行业里的极致者，做到了以最小的投入得到最大的产出。

当病毒刚刚破墙进入体内，或者刚刚从细胞释放出来时，这是它最脆弱的时候，因为这时候它和细菌一样，都在细胞外面，就像在旷野里的军队，没遮没拦，完全暴露，是左右护法的活靶子。

细菌的命比较苦，一直在旷野里四散奔逃，被我追着打。病毒则会瞅个冷子鬼鬼祟祟地在细胞上打个洞，把遗传物质射进去，遁形了。

这样的细胞已经不是正常的细胞，其内部发生了病变。但是我的部队都驻扎在细胞外部，我如何能够辨别哪个细胞内部发生了病变呢？也就是说，我怎么才能发现哪个老百姓家里住着潜伏的特务？

另外，细胞自己也可能出问题，比方说癌变。这种情况不是敌人打入内部，而是内部自己人成了叛徒。

所以，病毒和癌细胞的免疫防治同根同源，因为两者的问题都出于细胞内部。这种机制和细菌的免疫防治却有很多不同之处。

我的目标是打造一支反特部队。这支部队将专门对付打入我方细胞内部的敌人，比方猥琐的病毒和叛变的癌细胞。

这支队伍的第一项功能是可以从细胞外部检测到被敌人潜伏的细胞。怎么才能做到这一点？答案是：查指纹。

查谁的指纹？当然是细胞的指纹。

查指纹这个方法人类也就是一百多年前才学会，细胞大概四亿年前就开始使用了。

我们都知道，细胞内有成千上万种蛋白质，这些蛋白质不是一成不变的，而是一直处于一种动态平衡之中。蛋白质不停的被一个叫做核糖体的机器制造，又不停的被一个叫做蛋白酶体的机器切割降解形成短小的片段，又称多肽。

这些多肽大部分被回收用来作为蛋白质再生产的原料，但是，一小部分却被打包装箱运到细胞膜上，在这里，这些多肽被一个叫做MHC的蛋白抓住，然后捅破细胞膜，穿膜而出，把这些多肽展示在细胞膜的外面，大家都看得到。于是，细胞一改我们心目中的表面光洁平滑的球体形象，而变成了门窗外到处撩起竹竿挂满衣服的居民楼，插满密密麻麻的MHC/多肽复合体。

我们下一章要重点介绍MHC，一个在免疫系统中占据核心地位的蛋白。

虽然不是每个多肽都被这样展示着，但是被展示的多肽数量足够多，使得细胞内绝大多数蛋白都可以起码派一个多肽代表被送到膜外展览。

于是，这些多肽以及和它们结合的MHC就像人大代表一样代表着细胞的全蛋白谱，共同形成了细胞的指纹。内源细胞有特定的指纹，免疫系统通过扫描这些指纹来确认其国民身份。

细胞遭到外物如病毒的入侵，病毒蛋白多肽将在细胞表面出现，从而被免疫系统识别。细胞的病变比方癌变会积累基因突变或者改变基因表达状态，也会导致蛋白改变，从而影响细胞表面指纹形态，激活免疫系统。这就是癌症免疫疗法的基础。

有了查指纹的妙招，免疫细胞就可以从外部看出细胞内部的病变，好像多了一双透视镜。

MHC, major histocompatibility

complex，主要组织相容性复合物。

关于MHC蛋白必须重点讲讲。

为什么？因为这个蛋白实在不寻常。它在长期对敌斗争中发展壮大，整个过程充分展示了进化的精髓和威力。

它有一个极其重要的特点，按专家的说法就是，在所有基因中，MHC具有最高的基因多态性(polymorphism)。

啥是基因多态性？

比方大家都是人，随便拿两个人过来比比，即便看起来一个高富帅，一个矮矬穷，基因其实没什么大差别，基本上是一模一样的。

但是如果你不幸拥有偏执狂型人格，非要一个碱基一个碱基地去比较，你就会发现不同个体的基因还是有一些微小差别的，这是在长期进化中积累的基因变化造成的。这些不同形成了个体基因指纹，可以帮你寻根溯源，也可以帮警察抓小偷。

同一个基因在同一个物种不同个体之间的差异就是基因多态性。

在这一点上，MHC可谓是登峰造极，其基因多态性多到变态。

首先，MHC蛋白不止一个，它有两个家族，不出意料地称为MHC I和MHC II。每个家族又有几个兄弟姐妹，比方MHC I一家有A, B, C三口，MHC II一家有起码DP, DQ, DR三口(还有可能有第四口)。

这么多MHC蛋白是很有必要的。细胞里蛋白无数，快刀斩乱麻切成的多肽更是多如牛毛。MHC和多肽的结合可不是乱来的，需要结构互补才可以接为一体，所以细胞需要不同的MHC来结合具有不同结构特点的多肽群，才能够涵盖细胞的多肽指纹。

MHC还有一个特点，叫做共显性。人类的基因一般从父母各得一个拷贝，这两个拷贝地位往往不同，一个很高调，又造RNA又造蛋白玩得很嗨，叫做显性基因。另一个很佛系，冷眼旁观保持沉默，叫做隐形基因。MHC的两个拷贝都不安分，出现了共显性的现象。这个现象的直接结果就是MHC家族成员加倍，每个成员都有一对。

现在就具体来看看MHC基因有多变态。人类一共有195，395和93种不同的A, B和C基因，还有上千种DP，几百种DQ和DR基因。那么每一个个体的MHC配置有多少可能性呢？是195×195×395×395×93×93×1000

×1000×100×100×100×100

＝天文数字！

这用的还是保守的DP，DQ和DR的估计数字。

这一切，产生了这么一个结果：除了同卵双生子，我们没有任何两个人具有同样的一套MHC蛋白。MHC真正地显示了我们的个性。这个个性直接导致器官移植排异反应，因为不同的MHC产生不同的细胞指纹，激活免疫系统。

MHC为什么要如此变态的多变？

因为江湖险恶啊。

上面提到，病毒入侵细胞，病毒蛋白就可能被MHC抓住在细胞膜上展示，激活免疫系统。病毒又不傻，它的绝活是一个字，变。我不停地变，变出你的MHC结合不了的蛋白，你不就奈何我不得了吗？这确实是一个很天才的设想，而且病毒也就是这么做的。

而MHC天文数字的基因多态性使得病毒无论怎么变，在整个人类群体中，必然会存在一些个体，他们的MHC仍然可以结合突变了的病毒蛋白。

MHC的高度多态性保证了人类作为一个物种，不会被某种病毒全部消灭。无论病毒怎么变，它也只可能消灭一部分个体，而无法躲开所有个体的免疫监测。

这个例子充分揭示了免疫系统的行为准则：竭尽全力先保个体，如果个体实在保不住，就必须退一步确保物种的安全。

进化说：我也是这个意思啊！

在以人为本的社会，这个听起来有点残酷，而生物就是这么运作的，个体重要，但是如果需要在个体和整体之间做抉择，个体会被毫不留情地抛弃。

生物为了不停扩大MHC的基因多态性，在求偶上都优先选择和自己MHC不一样的异性朋友。MHC和体味直接相关，一项研究发现，女大学生和男生没有洗过的汗衫住一晚上，大部分会选择和自己MHC不同的男生穿过的汗衫。生物体就是这样在操纵我们的爱情。

你可能要问了，既然MHC的多样性是为了对付病菌的多样性，那么让MHC的家族进化出越多的兄弟姐妹不是越好吗？也不是。体内存在的T细胞都是大清洗以后的幸存者，大清洗是在清洗啥？清洗那些可以和自身多肽抗原结合引发自身免疫疾病的T细胞，这些细胞会被无情消灭。体内MHC种类越多，和它可能结合的T细胞就越多，被清洗的T细胞就越多，幸存者就越少。而体内必须保证T细胞的一定数量，所以目前MHC的多样性很可能是在保持免疫力和维持T细胞数量之间达成的一种妥协，显示了进化的微调能力。

上面说到细胞的MHC/多肽指纹，这个东西在免疫系统里面到底有啥作用呢？前面提到的先天免疫系统的左右护法，武功高强，其实只是序幕，大戏才刚刚开始，多肽指纹就是这场戏的主角。

现在镜头拉近，让我们进入层层叠叠的细胞丛林。在这里，每个细胞表面都布满了MHC机械手臂展示的各种多肽，摇曳飘忽，景象奇特。

这里正在发生炎症反应，左右护法巨噬细胞和嗜中性粒细胞不停追逐各种病菌，吞而食之，同时分泌细胞因子，吸引友军支援。

无法进入细胞的病菌比较悲催，除了四散逃命，没什么好办法。病毒不一样，寄生的本性让它们形成了一种特殊的防卫能力——躲到细胞里。

一旦进入细胞，就躲开了左右护法这两个吃货那张要命的嘴巴，可以歇歇喘口气了。

进入了细胞，病毒宽衣解带，露出外衣包裹着的传家宝贝——遗传物质DNA或者RNA，并利用细胞机器像印钞机一样复制起来，一切很美很和谐，，，

却不知，自己已经踩响了地雷。

原来，DNA和RNA这种东西，在所谓真核细胞里面，都是有自己专门的司令部的，又称细胞核。正常情况下，遗传物质都在细胞核这个小天地里发号施令养尊处优。它们不会跑到细胞核外面去。而病毒的遗传物质却在细胞核外面，也就是细胞液里，这就拉响了警报器！

细胞液里有一系列的专门的DNA和RNA探测仪，其灵敏度极高，一点点核酸都可以把它们激活。它们激活的结果就是进一步激活下游机制，并最终导致抗病毒神器——干扰素的合成和分泌。

干扰素是神马玩意儿？它是干嘛的？干扰什么？

干扰素的来历是有一个故事的。

六十多年前，有两个生物学家也许是被疫苗原理启发，做了一个所谓病毒干扰实验。

这个实验是这样做的，先在培养皿里面长好细胞，然后倒进去加热失活的流感病毒。他们发现，这样处理过的细胞出现了抗病毒性。而没有经过如此处理的细胞，则很容易被病毒杀死。

也就是说，细胞在碰到病毒以后，产生了一种物质，当再一次遇到病毒时，这个物质可以帮助细胞抵御病毒的攻击。

他们还发现，你可以把细胞扔掉，把细胞培养液倒在没有处理过的细胞上面，它们也突然就牛气起来，产生了抗病毒性。

所以，这个物质一定是被细胞分泌到外面来了。

这么好的东西当然要把它找出来。于是大家分头寻找，找到以后发现这不是一个东西，而是一系列多肽。既然是在病毒干扰实验中被发现的，自然就有了干扰素的名称，更精确一点说，是一型干扰素（包括阿尔法干扰素和贝塔干扰素），因为还有一个二型干扰素，更厉害，以后会说到。

一型干扰素是被病毒感染的细胞在作最后一搏时发出的信号，它告诉周围的细胞：有敌情，进入一级战备状态！

因为干扰素有自己的另一半——干扰素受体。这个受体存在于几乎所有细胞表面。当干扰素被释放出来，向四面扩散，遇到自己的另一半的时候，它们的结合瞬间激活细胞下游通路，该通路直达细胞核，启动一系列具有抑制病毒活性的基因的转录和蛋白合成。这些蛋白有的可以降解病毒的核酸，有的可以抑制病毒的复制，从而产生直接抗病毒能力。

而干扰素的另一大功能，就是激活细胞免疫机制。

病菌千千万，在我的眼里，却只有两种，一种可以钻进细胞，一种不可以。对付这两种病菌需要完全不同的机制。

对付钻进细胞的病菌的免疫机制叫做细胞免疫，而对付细胞外围病菌的免疫机制叫做体液免疫。细胞免疫主要靠T细胞和细胞毒性，体液免疫主要靠B细胞和抗体。

我们后面还要花大篇幅详细介绍这两种免疫机制，这里大家先和它们见个面。

病毒必须钻进细胞，所以对付病毒的免疫机制是细胞免疫。身体自身的病变比如癌变也在细胞内发生，所以对付癌症的免疫机制也是细胞免疫。因此，癌症免疫疗法和病毒免疫疗法同根同源。

细胞免疫和体液免疫是两大核心免疫机制，是我们后面要介绍的重点，特异免疫反应将围绕这两大免疫机制而展开。

病毒和癌症的免疫防护机制同根同源，此话怎讲？

因为两者踩的是同一颗地雷——细胞液核酸探测仪。

病毒和癌症，风马牛不相及，它俩是如何漂洋过海来看你，并最终走上同一条不归路的呢？

这要从癌症是什么说起。

癌症是基因病，或者更准确一点，是基因突变导致的细胞病变。

其实基因突变也不能说是坏东西，没有突变就没有进化，就没有五花八门的生物种类，也不会有人类，更不会有你在刷微信，，，所以基因突变实在太重要了，你应该感谢基因突变。

但是变得太多，变得不是地方，你就不愿意了。

所以，啥事都得有个度。

那么什么东西会让基因突变增多？

首先是你的寿命，说的通俗一点就是活太长了。基因突变这玩意儿就像存钱，是累积的，活得越长，存得越多。当然，你也不能为了减少基因突变，就劝人活得短一点，这未免本末倒置了，所以这个因素只能无视。那还有别的原因吗？

还有外因，比方能量比较大的辐射，就像小炮弹不停砸在DNA上，可以造成各种损伤，严重的还能把DNA砸断。还比方大名鼎鼎的香烟焦油，里面居然包含7000多种化学物质，其中260多种是有假包换的致癌物。这些东西喜欢和DNA套近乎，有的挤到DNA怀里，有的直接和DNA反应形成加合物，这一切都会导致DNA复制时产生突变。好在这些因素是我们可以控制的，就看你愿意不愿意。

活得又长又糙，就一定得癌症吗？也不一定，最后还是要看运气。基因再怎么变，只要没有变到关键的地方，仍然不会导致癌变。哪些是关键的地方呢？比方DNA修复酶，这些酶一旦失活了，损坏的DNA无法修复，基因突变可能指数级增长。细胞内还有一些时刻念叨“活着，还是死亡”的哲学家蛋白们。DNA没问题时，它们说，还是活着吧，于是细胞分裂正常进行。DNA出现损伤时，它们说，那还不如死了好，于是细胞死亡。这些蛋白一旦突变失活，细胞就会无视DNA损伤，持续复制，带病工作，让突变一代一代传下去，不停积累。这是癌变的基础。

所以，癌细胞有一个共性，叫做“基因组不稳定性”。这个不稳定导致DNA队形散乱，良莠混杂，在细胞分裂时经常出现小段DNA和大部队分开掉队的情况。这些DNA会被核膜物质包围，形成所谓微核结构。这个就离踩雷就不远了。

这些微核很不稳定，一旦破裂，内部核酸泄漏到细胞液里，于是，细胞液核酸探测仪被激活，干扰素被合成，细胞免疫机制被启动。这一系列反应和病毒核酸引发的反应是相同的。

所以，癌细胞和癌症不是一码事。当你阅读这篇文章的时候，你的体内可能正有癌细胞形成，不过不用担心，细胞免疫机制将及时检测到它们的存在并加以消灭。只有那些具有免疫逃逸机制的癌细胞才可能变成癌症。也就是说，癌细胞常有，而癌症不常有，就是免疫系统的功劳。

这么絮絮叨叨一大篇，下面正经要讲先天免疫系统的第三位大侠，自然杀伤细胞了。

细胞指纹和MHC蛋白将会在免疫反应最出彩的过程——抗原呈递中起到关键作用，而抗原呈递直接引发特异免疫系统的激活。这是我们后面要重点介绍的内容。现在先来看一看非特异免疫系统中的抗病毒先锋，专业刺客自然杀伤细胞。

迄今为止，非特异免疫系统四员大将中的左右护法都已出场，它们的特长是追逐并吞吃细胞外的敌人。

一旦敌人躲入细胞，左右护法便失去了目标，这时候，非特异免疫系统的专业刺客，自然杀伤细胞，就开始大显身手了。和左右护法不同，自然杀伤细胞的主要任务是辨认内部出问题的细胞，然后以贴身肉搏的方法把它杀掉。所以它是非特异免疫系统中细胞免疫机制的执行者。

上文讲到，病毒感染和细胞病变激活核酸检测仪，释放一型干扰素。于此同时，吃得胃口大开的巨噬细胞会释放一种叫做白细胞介素12的细胞因子。

这两样东西挑逗自然杀伤细胞很有一套，每一个都可以把它撩拨得性起，如果左拥右抱，双重刺激，自然杀伤细胞更是杀机暴起，二话不说，怀揣暗器，杀将过来。

但是激动归激动，它仍然需要做好两件事，辨别和刺杀。这两件事都是通过细胞表面一系列受体来完成的。

先来聊聊它的辨别力。

对于这么一个天然杀手，当然不能允许它滥杀无辜，它必须能够区分健康细胞和问题细胞，然后只杀问题细胞。怎么才能做到这一点？

于是MHC蛋白又来帮忙了。

体内的有核细胞，也就是基本上所有细胞，都在细胞膜上表达该个体的一型MHC（MHC I）蛋白，因此正常的MHC I表达是细胞健康的标志之一。

自然杀伤细胞有一个受体，叫做KIR，专门结合MHC I。这个结合告诉自然杀伤细胞，这是一个正常细胞，请高抬贵手。因此KIR/MHC I的结合抑制了自然杀伤细胞的活性，保证了正常细胞的安全。

当病毒入侵细胞后，它会做两件事来导致细胞表面的MHC I的数量发生变化。首先，病毒劫持了细胞的蛋白合成机制，转而拼命给自己制造蛋白，细胞自身的蛋白包括MHC I自然就变少了。另外，后面会讲到，MHC I对于T细胞的激活至关重要。病毒听到T细胞就腿软，所以有些病毒就很聪明地去主动降低MHC I的表达，寄希望以此逃过T细胞的打击。

可谁知道，刚出虎穴又入狼窝，病毒这一番折腾让它们成为了自然杀伤细胞的目标。

自然杀伤细胞专门寻找所谓“缺失自我”的细胞，也就是MHC I下降的细胞，MHC I下降导致KIR的抑制功能减弱，于是自然杀伤细胞便露出凶神恶煞的嘴脸。这就是"missing self hypothesis"，自然杀伤细胞的“缺失的自我”假说。你居然拿不出良民证，杀！

除了抑制型受体以外，自然杀伤细胞还有一系列激活型受体，比方NKG2D，它可以辨认细胞受到损伤时在表面产生的特殊蛋白。NCR受体则可以辨别来自病毒的蛋白。这些受体通过识别细胞表面这些新出现的蛋白来探测危险信号，进而激发了自然杀伤细胞的杀力。这就是"altered self hypothesis"，自然杀伤细胞的“改变的自我”假说。你居然篡改良民证，杀！

自然杀伤细胞的受体还有很多，它们有的把它往后拉，有的把它往前推。自然杀伤细胞最终是下手还是放行取决于这些不同受体的“合力”。

找准了问题细胞以后就要毫不留情出招了。自然杀伤细胞有三招制敌绝活，下一章我们分别一一欣赏。

自然杀伤细胞一旦检测到受损细胞就要下手了，绝招就是独门灭敌三板斧。

首先别忘了，自然杀伤细胞可是淋巴细胞的一员，和正规军T细胞B细胞是本家，虽然自己不幸沦落到非特异免疫系统，随身配备的武器却很精良，和T细胞一模一样，包括两大杀器：一个工兵铲和一束手榴弹。这个工兵铲叫做穿孔素（perforin），这束手榴弹叫做粒酶（granzyme）。当自然杀伤细胞被激活以后，先释放穿孔素在目标细胞膜上噌噌地凿个洞，然后把粒酶射进去。粒酶和一般手榴弹不同，进去不会炸得血肉横飞的，它很文雅，杀人不见血，会诱导细胞自杀。还记得补体的激活是通过砍断身上的锁链吧？粒酶是一个蛋白酶，它也能通过切割锁链来激活蛋白，它激活的是控制细胞程序式死亡的蛋白，从而诱导目标细胞自杀而亡。

自然杀伤细胞还可以不用武器，直接靠点穴把对方点死。细胞表面有“死亡受体”，这些受体一旦激活，细胞就自动启动程序式死亡。自然杀伤细胞和后面要提到的细胞毒性T细胞就随身携带可以激活死亡受体的钥匙，只要钥匙一点，细胞就自戕而亡。

如果特异免疫系统已经启动，形成了可以辨认受损细胞表面蛋白的抗体，自然杀伤细胞还可以通过一个叫做CD16的受体和这些作为标签的抗体结合，这个结合激活自然杀伤细胞，释放穿孔素和粒酶，杀死被抗体标记着的细胞。这个过程名字超长，叫做抗体依赖的细胞介导的细胞毒性作用 (Antibody dependent cell-mediated cytotoxicity, ADCC)，一般就把它简称ADCC。在这个过程中，抗体的作用是给该杀的细胞做记号，便于自然杀伤细胞的识别。

细胞因子和自然杀伤细胞的功能也息息相关。自然杀伤细胞被病毒核酸引发的一型干扰素激活后，可以释放大量二型干扰素，又称伽马干扰素，这个干扰素就厉害了，基本可以算是细胞因子家族的龙头老大。它和一型干扰素虽然同称干扰素，其实从长相到籍贯乃至功能都很不一样，唯一的共同点就是都能干扰病毒感染。伽马干扰素是引发细胞免疫的决定性细胞因子，在控制T细胞的激活以及分化中起到关键作用，同时伽马干扰素还可以作为巨噬细胞的兴奋剂，让它变成一个地道的吃货，而且呼吸爆不停，忙不迭往外喷各种毒性化学分子。伽马干扰素也可以增加细胞表面MHC的表达，增加树突细胞活性，使得病毒的抗原更容易被T细胞捕获。伽马干扰素以及它手下的人马还有直接杀病毒和抑制病毒复制的功能。。。

即使如此善战，自然杀伤细胞还是只能屈居非特异免疫系统，因为它的受体只能辨认固定的特征，是一种与生俱来的能力。但是自然杀伤细胞毕竟出生淋巴细胞家族，有血统优势，因此它是非特异免疫系统中唯一具有免疫记忆功能的细胞。关于这方面的研究还刚开始，但是数据表明，自然杀伤细胞在碰到病菌之前，表面形形色色各种受体的表达量是随机的。接触了被病菌感染的细胞之后，这些受体表达不再随机，而是形成一种对付某种病毒感染的特定组合，当下一次再碰到被此病毒感染的细胞，就可以立即以最佳状态投入战斗。

到此为止，非特异免疫系统里面的战士，也就是左右护法和专业刺客，都已出场。其最后一员大将，树突细胞，并不善于打仗，却精于情报工作。它的任务是带着敌人的机密信息去寻找大部队特异免疫系统，并把它们成功激活。

由于特异免疫系统由淋巴细胞组成，所以必须先聊一聊淋巴系统。

常言道，生命在于运动，这句话有其生物学基础，和你宅不宅并没有关系，即使你一动不动，体内也在不停地进行着各种维持生命所必需的活动。其中最忙的就数血液循环系统了，动脉静脉毛细血管遍布全身，血液高速流动，每45秒绕身一周，不停运送氧气和养分。

但是我们的循环系统不止这一个，除了血液这个高铁外，体内还有一个行动缓慢如老爷车一般的循环系统，叫做淋巴系统（lymphatic system）。这个系统是啥？它和血液循环系统又是什么关系？

原来血管并不像你家的水管，一点都不能漏。血管其实到处漏风，术语叫做通透性，而且这个通透性还可以调节。我们有五升血，血管每天居然要漏出去20升血浆，当然17升又渗回来了，不然血就漏完了。还剩3升去哪了？就变成了淋巴系统里面的淋巴液。

整个过程是这样的，血浆不停从血管漏出，进入器官组织，形成组织液，在组织转了一圈以后，大部分又回到血管，剩下的部分进入淋巴系统，成为淋巴液。

如果血液循环系统是奔腾的长江黄河，淋巴系统就是边上静静的支流，这些支流纵横交错，形成了自己的网络。因此，淋巴系统和血液系统是相通的。同时，血液和淋巴液不停泛滥成灾，浸润着周围的组织，形成了组织液。

血液，淋巴液和组织液就这样构成了一个超大互联网，血浆在这个网络中不停循环流动。

淋巴系统也循环，只不过它的循环方法很独特，和血液循环截然不同。

首先，由于缺乏心脏这么个超强水泵，淋巴系统循环速度很慢，它是靠重力和肌肉挤压往前运动的。所以我们需要经常动一动，让淋巴液流起来。

但是不要以为淋巴液的流动方向和肌肉运动一样是往复随机的，经常前前后后做无用功。它的流动也是单向的，这个单向性靠无数设计巧妙的单向阀门而达到。

读到这里，你可能有疑问，血浆为什么不好好待在血管里，非要进入组织干嘛？

因为身体使用血浆来达到两个目的，运输养分和清洗组织。

动脉来的血液富含养料，进入毛细血管后，血浆带着养料渗出进入组织，直接给细胞提供养分，并把废料带回血液，经过肾脏这个血液过滤器排出体外。

同时一部分血浆带着特殊使命进入血液和淋巴系统，这个使命就是检测组织中是否存在外源抗原。

于是话题又回到了免疫系统。

淋巴系统为什么叫做淋巴系统？是因为这里是淋巴细胞的集结地。而淋巴细胞是特异免疫系统的主力，因此，淋巴系统就成为了特异免疫反应的发源地。

淋巴细胞（T细胞，B细胞，自然杀伤细胞）在骨髓形成，然后T细胞和B细胞分别在胸腺和骨髓发育。这两个器官因此叫做中枢淋巴器官。

发育完全的T细胞和B细胞随着血液进入淋巴结和脾脏，并在此安营扎寨。这两个器官叫做周围淋巴器官。它们的任务是分别检测淋巴液和血液中的外源抗原。血液快速循环，只需要一个脾脏就够了，而淋巴液慢吞吞的老牛拉破车，只有一个淋巴结是显然不行的，因为万一抗原在身体另一边出现，就不知要等多久才能流到这个淋巴结了，免疫反应能等吗？当然不行，于是就需要在全身分布淋巴结，一共分布了大概450个，分别负责就近检测其周围组织中的各种抗原，这里的组织液会流入这个淋巴结，这个淋巴结就称为它附近组织的“引流淋巴结”（draining lymph nodes）。

除此之外，周围淋巴器官还包括扁桃腺，阑尾和派氏结等。这些是驻扎在经常和外界打交道，外源抗原最容易出现的区域比方肠道和呼吸道的特殊器官。

因此，身体其实是用血浆在清洗组织，把组织里的废料，毒素，残渣，碎片和病菌洗出来，然后带回血液被排泄，或者带入周围淋巴器官来激活特异免疫反应。

那么组织中的抗原是如何在淋巴器官中被检测的？淋巴细胞又是如何被激活的？想回答这个问题，就必须请出非特异免疫系统的最后一员大将，中央特派员，树突细胞了。

从今天起，话题将从非特异免疫系统转入特异免疫系统。先从抗原呈递讲起。

抗原呈递（Antigen presentation）是免疫反应中占据中心地位的生物过程，是非特异和特异免疫之间的纽带，是激活特异免疫系统的唯一机制。

抗原呈递是一个相当复杂的过程，在进入细节之前，有必要先从总体上了解一下这个过程。

什么是抗原呈递？抗原呈递就是细胞甲把搜集来的病菌抗原信息展示给细胞乙看，并在合适条件下激活细胞乙的过程。

在这个过程中，细胞甲叫做抗原呈递细胞（Antigen presenting cell，简称APC），体内共有三种抗原呈递细胞：树突细胞（dendritic cell），巨噬细胞和B细胞。

细胞乙就是T细胞，特异免疫系统的主力部队。

这三种抗原呈递细胞中，树突细胞是最强大最专一和最常见的呈递细胞，它没啥别的功能，一心一意呈递抗原。而对于巨噬细胞和B细胞来说，抗原呈递只是附加功能。所以我们就重点用树突细胞来描述抗原呈递过程。

为什么要呈递抗原？抗原呈递的目的是激活T细胞，T细胞是特异免疫系统的主力，所以抗原呈递就是特异免疫系统的激活机制。

和非特异免疫系统辨认的有限的病菌模式不同，病菌抗原可就五花八门了，可以是病菌身上任何蛋白的任何一截。你如果想认得屏幕上所有随机出现的英语单词，就必须有极大的词汇量作为基础。同样，特异免疫系统也必须有极其多样的辨别能力，才有可能被任何随机的抗原激活，这是特异免疫和非特异免疫的最大差别。

抗原呈递一旦成功，特异免疫系统就将正式进入战场！

让我们先来认识一下抗原呈递中起重要作用的细胞类型。巨噬细胞我们已经很熟了，就从树突细胞说起。

树突细胞，和巨噬细胞一样都来自于骨髓前体细胞，它携带可以辨别病菌普遍特征的受体，因而隶属非特异免疫系统，然而它却在特异免疫系统这里领工资，因为它的唯一功能就是携带病菌的抗原信息，长途跋涉从器官组织来到淋巴结，把信息呈递给特异免疫系统，并将它激活。

而免疫系统正规军，特异免疫系统，由两种细胞组成，T细胞和B细胞。二者分工协作，双剑合璧，旨在将细胞内外异物一网打尽。

T细胞，生于骨髓，长于胸腺，在脾脏和淋巴结驻军，通过血液和淋巴液运输。T细胞又分两大类，CD4和CD8 T细胞，功能各自不同。CD8 T细胞是体内的特种兵兼职业杀手，剑锋直指侵入细胞内部的病菌，其主导的免疫机制又称作细胞免疫。CD4 T细胞是免疫战略总设计师，决定战争的走向，刺激多种免疫细胞的活性。

B细胞，骨髓中出生成熟，和T细胞一样驻扎于体内的免疫器官脾脏和淋巴结，通过血液和淋巴液运输，是体内的抗体制造机器，专门负责肃清处于细胞外部的异物，其主导的免疫机制因此称作体液免疫。

说到抗原呈递，就必须复习一下我们已经聊过的细胞表面多肽抗原指纹和MHC蛋白。请已经忘掉的同学参考第八第九两章，我就不重复了。

抗原呈递细胞的表面就布满了MHC/多肽指纹。

而在T细胞表面有一个T细胞受体（T cell receptor，TCR），它的任务就是和抗原呈递细胞表面的MHC/多肽复合物结合。

下面就是问题的关键了，每一个不同的T细胞都携带不同的T细胞受体，可以结合不同的MHC/多肽复合物。因此，体内有多少T细胞就决定了你能对多少病菌抗原产生免疫，T细胞库的数量和复杂性决定了一个个体的免疫能力。

一个特殊的病菌多肽很可能只激活亿万T细胞中的一个，但是一个就够了，因为它可以分裂增殖，一分为二，二分为四，，，直至无穷。

所以整个抗原呈递过程从粗线条看起来是这样的：病菌入侵以后，抗原呈递细胞将病菌吞入，然后在表面形成MHC/病菌多肽复合物，抗原呈递细胞顺着淋巴液迁移至引流淋巴结，在这里寻找携带可以辨认该病菌抗原的T细胞受体，一旦发现，就把该T细胞激活，这个细胞开始繁殖，形成大量后代，并进一步引发下游特异免疫反应。

下面就让我们详细看看抗原呈递过程。

这一章的内容你可能会觉得有点乱，这并不是你的错，因为这部分本来就乱，当然也不是我的错，因为如果你看我的文章还理不清，那就没啥理清的希望了，，，

那就让我们一步一步来，你会发现免疫系统很“辩证”，比较“二”，有很多成对的东西。下面就分别聊聊。

首先开宗明义，这一章主要介绍抗原呈递过程是如何影响特异免疫反应决策的。

特异免疫反应不能一成不变，战争局面复杂多变，特异免疫作为正规军，必须有的放矢，根据敌人的不同来设计最有效的战略战术，所以特异免疫系统很有弹性。

而抗原呈递在此过程中起到了决定作用，它不仅仅是为了激活特异免疫系统，而且要激活给不同病菌量身定做的不同的特异免疫反应。

特异免疫反应从最简单的层面来说必须起码有两种。这就说到免疫系统的第一个“二”了，就是前文提到的两个免疫机制，细胞免疫和体液免疫。具体来说，有些敌人喜欢攻城夺地，动不动就钻到细胞里面去吃香的喝辣的，比方病毒和某些细菌，细胞免疫机制就专门对付这些病菌感染导致的细胞内部病变，同时也对付产生癌变的细胞，自然杀伤细胞和CD8 T细胞是细胞免疫的主要成员。

而有些敌人则喜欢在野外打游击战，不进入细胞，比方大部分细菌，体液免疫则重点对付这些细胞外面的敌人，B细胞和其产生的抗体是体液免疫的主要武器。

抗原呈递是如何把敌军信息传递给特异免疫系统，从而影响“细胞免疫还是体液免疫”的决策呢？

那就让我们继续欣赏免疫系统的“二”。

下一个“二”，体内有两类MHC，分别称作MHC I和MHC II。这两类MHC在细胞内部驻地不同，MHC I住在细胞液中（cytosol），MHC II住在溶酶体里（lysosome）。这个区别极其重要，为什么重要？后面再说。

第三个“二”，病菌有两种方法进入抗原呈递细胞。一种是病菌自己钻进去，比方病毒，属于不请自来。这个途径的特点就是，病毒蛋白会出现在细胞液，而细胞液的多肽将被MHC I结合并展示在细胞膜上。

另外，病菌还能被细胞吞进去。我们已经很了解巨噬细胞的吞噬功能了，而实际上所有三种抗原呈递细胞都具有吞噬功能。这种情况下，病菌不是自己想进来，而是不情不愿被吞进来。吞进来的病菌会进入溶酶体，它的抗原会被MHC II展示在细胞膜上。

下面看看第四个“二”，就是配基和受体结合的两个对应关系。MHC I和CD8 T细胞表面的CD8受体结合，MHC II和CD4 T细胞表面的CD4受体结合。因此，抗原/MHC I复合物激活CD8 T细胞，抗原/MHC II复合物激活CD4 T细胞。

这么一大堆“二”，其背后的逻辑是什么？

MHC I结合大摇大摆自己走入细胞的病菌多肽，都是谁能自己走进细胞？基本上都是病毒啊。对付细胞内病毒感染的免疫机制叫什么？对，细胞免疫。哪个细胞主导着细胞免疫？对，CD8 T细胞。

所以，MHC I会和CD8结合，告诉T细胞，敌人喜欢钻进细胞，从而激活CD8 T细胞和细胞免疫机制。

而吞噬进来的病菌就成分复杂了，有很多是从来不进细胞的，但是也有想进还没来得及进的，于是到底采用细胞免疫还是体液免疫就要看情况了，谁来拍这个板？CD4 T细胞。因此，吞噬进来的病菌抗原会被MHC II呈递给CD4 T细胞，然后根据情况，或者激活细胞免疫或者激活体液免疫，这个决定到底是怎么做的，后面再说。

但是这个逻辑有一个巨大的漏洞，这个漏洞就是，万一病毒不是自己走进来，而是被吞噬进来的，它的多肽不是会被MHC II传递给CD4 T细胞吗？那么它又是如何激活细胞免疫必不可少的CD8 T细胞的？

我们上面做了一个任何病毒