被誤解的免疫系統(tǒng)

多少年來，我們嘗試用各種藥物來消除存在于我們體內(nèi)的微生物，它們組成了我們身體里90％的細(xì)胞，依附在我們皮膚，甚至是眼睫毛上，種類超過上千種。而如今，人體機能極大地削弱了微生物的能量，伴隨著它的減弱，人類也迎來了非傳染性疾病的時代，過敏癥、孤獨癥、老年癡呆癥等，成為了人類死亡的天敵。

免疫系統(tǒng)出問題了

人類的免疫系統(tǒng)就像一條垃圾場的野狗。它可以是你最好的朋友，你的健康的最終保護者和一輩子至死不渝的合作伙伴，支持你身體中的每一個組織，也可以讓你生病，有時甚至?xí)�殺了你。這可能會讓人有點震驚。

我們傾向于認(rèn)為，免疫系統(tǒng)是處在你與感染致死之間唯一的屏障。

只要你的免疫系統(tǒng)功能良好并訓(xùn)練有素，這就是真實的；否則，它就很容易殺了你。

我自己對免疫系統(tǒng)的研究和教學(xué)從20世紀(jì)70年開始，但關(guān)于免疫系統(tǒng)令人快樂的事情并不多。而且所有偉大的事業(yè)均是如此。我的故事是另一面的，我的故事是因免疫系統(tǒng)失控造成“自然災(zāi)害”的故事，從字面而言，是免疫系統(tǒng)在身體內(nèi)部爆發(fā)。這看起來像是布魯斯·威利斯、阿諾德·施瓦辛格，或戴維納·“石頭”·約翰遜的動作電影，或者你最喜歡的一部災(zāi)難電影（《完美風(fēng)暴》《獨立日》《圣安地列斯》《泰坦尼克號》......）。但是位置就是你的身體。

在本書的第一部分，我使用了一個花生過敏的真實案例。我們現(xiàn)在回到這個話題，以準(zhǔn)確地敘述免疫系統(tǒng)功能失調(diào)和非傳染性疾病對公共衛(wèi)生所造成的惡化的范圍和速度。

將花生作為一種健康而有用的替代作物，兩個最有影響的人物是著名的農(nóng)藝學(xué)家和發(fā)明家喬治·華盛頓·卡弗(GeorgeWashingtonCarver)和來自格魯吉亞以前種花生的總統(tǒng)吉米·卡特(JimmyCarter)。幫助窮苦農(nóng)民找到一個可持續(xù)耕作的未來，使用替代品如花生來代替棉花，卡弗做了大量的努力。同時，他研發(fā)了花生的很多用途，以幫助日益增長的農(nóng)作物生產(chǎn)擴大需求和市場。這對美國南方各州的農(nóng)業(yè)來說是一種雙贏局面，有助于提高所謂健康食品的產(chǎn)量。

對任何生活在70年代的人來說，大家都知道吉米·卡特出現(xiàn)在美國政壇是個奇跡，先是當(dāng)格魯吉亞州州長，然后是總統(tǒng)。之所以說是個奇跡，不僅是因為他的政治經(jīng)驗相對較短，而且他的職業(yè)是種花生的，而不是法律相關(guān)的。

隨著越來越多的人將注意力轉(zhuǎn)向這一農(nóng)作物，以及花生在食品和非食品行業(yè)（如化妝品）的廣泛使用，對花生產(chǎn)業(yè)來說也是一個福音。

事實上卡特的草根運動被戲稱為“花生旅”，而且他們使用這樣的視覺效果：用花生的形狀作為競選圖案，前面是卡特的名字，以幫助他將競選主題推進到選舉當(dāng)中，在后來的就職典禮上使用裝滿花生的大巴，叫作“特別花生”，展開“花生就職大游行”，并且制作了紀(jì)念牌。在20世紀(jì)70年代末的卡特時代，花生在學(xué)校的消費飆升。事態(tài)的變化真快��！

美國前總統(tǒng)吉米·卡特

目前很多學(xué)校禁止花生，有些甚至設(shè)立了無堅果區(qū)，航空公司也在考慮是否在航班上禁止花生。在3萬英尺過敏并不是一件好事。旁觀者接觸這種食品的風(fēng)險變得太大，以至于不得不禁止它在近距離出現(xiàn)。這種食品正在走向窮途末路，可能只能在自己家里狹小的空間享用，甚至必須為來訪的人做出警告或同意聲明。

因為我們的微生物群系和免疫系統(tǒng)發(fā)生了問題，花生過敏就像個送報的孩子。吃個花生怎么就變成像吸煙一樣到處受到限制，只能在特定的時候、特定的地點享用?而且限制還越來越多。現(xiàn)在，吉米·卡特還敢把他的草根運動叫作“花生旅”嗎?

顯然，人類自20世紀(jì)70年代就已經(jīng)發(fā)生了變化。如果看一下食物過敏和不耐受，我們就知道不良反應(yīng)有多么猖獗，多么嚴(yán)重。這不但令人震驚，而且是人類身體目前自然災(zāi)害的反應(yīng)。食物肯定已經(jīng)發(fā)生了變化，但就在最近三四十年我們與花生愛情故事的變故已經(jīng)反映出人類身體中主要環(huán)境的變換。由于我們70%的免疫系統(tǒng)都在腸道內(nèi)，所以從生物學(xué)上講，確定對花生等食物耐受與過敏的前線對我們了解腸道微生物以及腸道里發(fā)生了什么是有意義的。 

那么離開卡特總統(tǒng)和20世紀(jì)70年代，我們再回到當(dāng)今大學(xué)生的免疫課程。當(dāng)今的大學(xué)生通過家庭成員及其朋友，接觸到我在講座中所談?wù)摰降母鞣N疾病。

不僅是花生過敏或者更大范圍的食物過敏，而且也包括哮喘、I型糖尿病、腹腔疾病（乳糜瀉）、多發(fā)性硬化癥、自閉癥譜系障礙、自身免疫甲狀腺炎、狼瘡、關(guān)節(jié)炎、遺傳性過敏皮炎、克羅恩病、潰瘍性結(jié)腸炎、過敏性鼻炎（花粉癥）、牛皮癬等等。如果免疫系統(tǒng)出現(xiàn)問題，結(jié)果就是生病。這會在任何年齡段的任何組織中出現(xiàn)。怎么會這樣呢?

然而，一個鮮為人知的生物學(xué)和免疫學(xué)秘密是實質(zhì)上在所有的組織中均有免疫細(xì)胞。在發(fā)育早期，它們就已經(jīng)在那兒，而且與其他組織中的親緣細(xì)胞不同，往往它們有自己的名稱。例如，腦中的小神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞、肝臟中的庫普弗細(xì)胞和皮膚上的巨噬細(xì)胞有什么共同之處?

雖然它們都是巨噬細(xì)胞，但它們在外觀和特點上是完全不同的。處于不同的組織中，巨噬細(xì)胞就發(fā)生變化，呈現(xiàn)出各自的特征。對這些組織中發(fā)生什么事情，這些駐留的免疫細(xì)胞發(fā)揮著顯著的控制作用。不知道你如何看待在皮膚上的文身?為什么文身會持續(xù)很長時間?這是因為實際上這是給皮膚上的巨噬細(xì)胞染色——就是這些細(xì)胞承擔(dān)了將顏色維持住的任務(wù)，防止顏色滲透到人體的內(nèi)部組織。

當(dāng)這些駐留免疫細(xì)胞快樂并良好發(fā)揮作用時，組織功能通常就會良好，記住這一點特別重要。但如果某一組織中的駐留免疫細(xì)胞功能失調(diào)，該組織很可能會朝向病理變化或疾病發(fā)展。

共同的因素是，免疫系統(tǒng)會有條不紊地攻擊不該攻擊的東西，或反應(yīng)完全失去控制。人們的反應(yīng)往往過于強烈，要么永不止息。免疫系統(tǒng)所有這些不當(dāng)反應(yīng)都會對組織和器官產(chǎn)生有害損傷。

在20世紀(jì)70年代及以前為什么免疫系統(tǒng)一直可以與花生、甲狀腺、皮膚和腸道和諧共處，但在21世紀(jì)卻隨時隨地在任何地方會發(fā)生故障?答案在于在生命早期免疫系統(tǒng)是如何訓(xùn)練的。

我們今天的人類哺乳動物第一基因組遺傳與20世紀(jì)70年代甚至20年代的并沒有什么不同。有些遺傳變異的確可以影響某種過敏或多種過敏(稱為遺傳性過敏癥)的發(fā)展；但對免疫系統(tǒng)來說，所造成的風(fēng)險很小。

然而對比四十年間與一百年前，發(fā)生巨大變化的是人類免疫系統(tǒng)在生命早期的經(jīng)歷。因此一些過敏癥專科醫(yī)生建議在懷孕期間和育嬰早期吃花生并在家里養(yǎng)一條狗，這就是原因之一。在這一訓(xùn)練過程中，嬰兒的免疫系統(tǒng)所看到的就是最重要的。

但正如我們所看到的，潛在的過敏原只是其中一部分。在危急關(guān)頭還有更多的東西影響人生中免疫系統(tǒng)是否會擦槍走火，形成損害與疾病，而這涉及嬰兒的微生物群系。今天的嬰兒中免疫系統(tǒng)訓(xùn)練缺失特別普遍，這就是某種不同類型的“自然災(zāi)害”的一個程式。

免疫系統(tǒng)是如何形成的

在2008—2009年我與妻子合著的一本書里（2010年初出版），描述了免疫系統(tǒng)是如何發(fā)育及已知什么東西會影響其發(fā)育的。免疫系統(tǒng)的發(fā)育包括兩個關(guān)鍵方面:免疫系統(tǒng)不同細(xì)胞的成熟及教育免疫系統(tǒng)怎樣、什么時候及在什么地方做出反應(yīng)。

因為免疫系統(tǒng)在身體中分布很廣，而且具有很多不同的專業(yè)化細(xì)胞，非常復(fù)雜，所以對發(fā)育中斷非常敏感。然而并不是產(chǎn)前發(fā)育和產(chǎn)后發(fā)育的每一分鐘對免疫系統(tǒng)的發(fā)育都同樣重要。主要發(fā)育情況的發(fā)生與免疫學(xué)校的培訓(xùn)有不同的時期，還有其他時期免疫系統(tǒng)的發(fā)育相對平靜，或者培訓(xùn)學(xué)校在放假。免疫系統(tǒng)發(fā)育最敏感的時期也稱為免疫弱點關(guān)鍵窗口時期。

在這些免疫弱點關(guān)鍵窗口期間，免疫系統(tǒng)對生命晚期功能失調(diào)反應(yīng)和疾病的進程是非常敏感的。中斷則意味著免疫系統(tǒng)在細(xì)胞群中變得不平衡或者無法學(xué)習(xí)遇到挑戰(zhàn)時該如何反應(yīng)。破壞免疫發(fā)育的事件包括暴露在化學(xué)物質(zhì)、藥物、強烈或持續(xù)的母體或嬰兒的壓力。

如果錯過了一個理性成熟的步驟或者中斷了免疫系統(tǒng)的教育，那么將朋友從敵人中區(qū)分開的整個系統(tǒng)就會大錯而特錯。一個未受到適當(dāng)培訓(xùn)的免疫系統(tǒng)幾乎可以肯定最終會生病。這三種情況的組合可能是:(1)對一個真正的威脅未能做出反應(yīng)，(2)用一種錯誤的防御類型對某種威脅做出反應(yīng)，或者(3)攻擊人類自身的組織。通常與免疫相關(guān)的疾病會造成生命危險。

在2010年我合著的書里，雖然列舉了影響免疫教育的很多環(huán)境因素，甚至將其列為優(yōu)先考慮的因素，但微生物群系的重要性并不明顯。當(dāng)時其作用才開始浮現(xiàn)。到了2015年，正是因為微生物群系的影響，發(fā)育窗口期間的免疫教育看起來完全不同。這顯示了免疫發(fā)育生物學(xué)發(fā)展以及它對健康影響的變化之迅速。

微生物群系對免疫教育的影響特別重要而且覆蓋了方方面面，這是保護兒童免疫系統(tǒng)的關(guān)鍵。這不僅僅是另一個環(huán)境因素，而且現(xiàn)在對環(huán)境暴露和免疫編程的后果，必須從人類微生物和超級有機體的視角來看待。

不要忘記，微生物群系是人類身體的終極守衛(wèi)。然而處于微生物群系與人類身體其余部分之間的是免疫系統(tǒng)，這是人類與身體外部世界交流的下一條線。是的，在如腸道和呼吸道等幾個地方有上皮細(xì)胞和幾個內(nèi)層，但一旦穿過皮膚，免疫細(xì)胞總是處于屏障的另一側(cè)。它們是人類哺乳動物細(xì)胞的歡迎會，或者說是歡迎馬車更確切。

毫不奇怪，一些最原始最單純的免疫細(xì)胞（代表人類天生自然的免疫系統(tǒng)，而非獲得的免疫系統(tǒng)）正是那些與生存在身體各個門戶（如:腸道、皮膚、呼吸道和泌尿生殖區(qū)）的微生物最近且接觸最頻繁的細(xì)胞。它們都有一種脾氣，即高度的流動性。我們不想打擾它們。但事實上應(yīng)將它們當(dāng)作那條垃圾場野狗的核心。它們需要在生命早期的精心培訓(xùn)，否則就會變得不可預(yù)測而且很危險。

與一個完整的微生物群系接觸并成為好朋友在免疫系統(tǒng)教育中非常重要。這不但包括通過實體交流（幾乎相當(dāng)于擁抱或摟抱）發(fā)生，而且通過在微生物新陳代謝物中的化學(xué)信號。如果免疫細(xì)胞在其教育早期形成階段沒有看到足夠的微生物并獲得正確的微生物信號（在出生后不久），免疫系統(tǒng)就會出錯。這幾乎只是一個時間問題，而非假設(shè)，免疫系統(tǒng)反應(yīng)就會發(fā)生問題。

在整個嬰兒期，微生物作為人類最好的朋友都需要與人共存。最后，人類的免疫系統(tǒng)就變成對什么發(fā)出攻擊及對什么進行容忍的仲裁者。在很大程度上，它控制著人患過敏、自身免疫疾病、其他炎癥疾病和癌癥的風(fēng)險。

人類最原始的細(xì)胞——先天免疫細(xì)胞出現(xiàn)在最原始最古老的生物體內(nèi)。有些生物體的確不具備免疫學(xué)者所謂的適應(yīng)性免疫獲得反應(yīng)的類型，實質(zhì)上是對疫苗的免疫反應(yīng)。它們?nèi)狈δ切┍匾�的免疫�?xì)胞。但如果它們有免疫細(xì)胞的話，那就是先天免疫細(xì)胞，如某種形式的巨噬細(xì)胞。這并非只是巧合。如果微生物在一開始就一直與脊椎動物和無脊椎動物的主體防御物一起存活并與其溝通，那么巨噬細(xì)胞就必然在所有這些動物身上存在，即使沒有更復(fù)雜的免疫細(xì)胞（如某些類型的淋巴細(xì)胞）。

加州大學(xué)洛杉磯分校的艾德文·庫珀(EdwinCooper)與其學(xué)員在無脊椎動物免疫學(xué)基礎(chǔ)工作中做出了眾所周知的巨大成就。在諸如蚯蚓這樣的無脊椎動物身上就有先天免疫防御，但并非我們在哺乳動物身上所了解的獲得性免疫。甚至變形蟲也有像巨噬細(xì)胞一樣的活性，在需要的時候利用以巨噬細(xì)胞為基礎(chǔ)的功能攻擊細(xì)菌。

為了強調(diào)微生物群系與先天免疫細(xì)胞之間是永久最好朋友的關(guān)系這一觀點，捷克研究人員最近發(fā)現(xiàn)，兩種生活在完全不同的天然堆肥中、親緣關(guān)系密切的蚯蚓，在微生物驅(qū)動的先天免疫反應(yīng)上存在差別。生活在富含病原體、以肥料為基礎(chǔ)的堆肥中需要強大的免疫防御的蚯蚓，比生活在森林根部堆肥（病原體較少）中、與其密切相關(guān)的蚯蚓，先天免疫活性水平要高。

科學(xué)家們得出結(jié)論，微生物環(huán)境是相當(dāng)類似于先天免疫系統(tǒng)狀態(tài)的主要驅(qū)動力。免疫系統(tǒng)是原始的這一事實，不應(yīng)當(dāng)降低其在人類身上的重要性。

被誤解的免疫系統(tǒng)

過去幾十年大家均認(rèn)為，免疫系統(tǒng)設(shè)立了一個堡壘，保衛(wèi)人類身體免受微生物的侵襲。我上大學(xué)的時候老師就是這么教的。在大學(xué)所學(xué)到的另一個知識是，免疫系統(tǒng)僅在有限的身體部位存在，特別是淋巴器官(胸腺、脾臟、骨髓)，且僅在血液和淋巴中行進，以及僅在細(xì)菌或病毒的入口接觸處取樣。

事實上幾乎沒有人提到腸道是免疫細(xì)胞的主要位置，盡管大多數(shù)免疫細(xì)胞處于腸道的位置，或者人類身體的每個組織和器官幾乎都有各自微型的免疫系統(tǒng)永久存在。這導(dǎo)致了對免疫系統(tǒng)所發(fā)出的主要指令究竟是什么的誤解。它不僅僅停留在人類的所有組織中對首次入侵的微生物取樣——畢竟，肝臟和腦并不是微生物進入造成感染的首要位置。相反，免疫系統(tǒng)在肝臟、腦及其他組織和器官中控制著其完整性，并在人類專門的組織中幫助控制功能的平衡。

具有諷刺意味的是，在我上大學(xué)的時候，科學(xué)家們甚至不敢肯定生活在人類不同器官（腦、肝臟和腎臟）里的免疫系統(tǒng)細(xì)胞群在外觀和某些屬性上完全不同。但之所以這些高度專業(yè)化的免疫細(xì)胞存在于人類特定的組織中，其目的不僅僅是狩獵微生物。

我們現(xiàn)在了解到，微生物并不是唯一的威脅。內(nèi)部發(fā)育的癌癥也是免疫細(xì)胞必須對付的東西。此外，免疫系統(tǒng)清除了我們所有死亡和將死的細(xì)胞，更像一個夜里的建筑看管人，竭盡所能不干擾正常運作。

此外，除獵取病原體外，免疫系統(tǒng)類似辦公樓里的環(huán)境和安全控制系統(tǒng)。它是幾乎所有人類器官的一個必不可少的部分，確保滿足并維持有效器官功能的各種條件。當(dāng)人體器官中駐留的免疫系統(tǒng)功能良好時，人體器官功能也會良好。但如果免疫細(xì)胞耍起流氓，人體器官就會處于嚴(yán)重的危險之中。

器官中不恰當(dāng)?shù)拿庖叻磻?yīng)會造成器官損壞、喪失器官功能以及增加該器官或組織發(fā)生癌變的機會。駐留的免疫細(xì)胞也可能向外部免疫細(xì)胞發(fā)出求救信號，從而這些免疫細(xì)胞會匆忙涌入這些器官，附著在我們正常的細(xì)胞上。這會在相對很短的時間內(nèi)，造成甲狀腺和胰腺這樣的器官變成免疫器官而非內(nèi)分泌器官（如自身免疫性甲狀腺炎及糖尿�。�。

為什么人類的免疫細(xì)胞會這樣做?為什么它們會從保護我們器官和組織的完整性轉(zhuǎn)向?qū)ξ覀冊斐蓚��?這種事情之所以發(fā)生可能有幾個原因。但這里我認(rèn)為，免疫性疾病和非傳染性疾病最重要的原因，是人類的微生物群系失去了更高的自我完整性。

如果免疫系統(tǒng)在我們不完善并缺少預(yù)期的微生物群系的環(huán)境中成熟，人類的免疫系統(tǒng)就會對不適當(dāng)?shù)呐既环磻?yīng)做出編程。那么疾病在什么組織出現(xiàn)就只是一個時間問題。會在我們的腦部造成神經(jīng)行為及神經(jīng)退化問題；在肝臟造成代謝問題；在腸道形成消化系統(tǒng)發(fā)炎問題；在內(nèi)分泌器官造成荷爾蒙/新陳代謝問題；在骨頭形成骨質(zhì)疏松癥；在嘴里造成牙洞；在血管造成心血管疾��；或在這些位置的任何地方形成癌癥?

不要忘記，我在之前討論過駐留在人類組織的那些巨噬細(xì)胞。似乎它們可以變成不同的形式，被賦予不同的名字，并可以在操作上控制組織功能，此外如果它們愿意，很可能會破壞該組織。我曾經(jīng)半開玩笑地告訴過學(xué)生，巨噬細(xì)胞統(tǒng)治著這個世界，而且只有當(dāng)我們知道如何控制巨噬細(xì)胞時，這個世界才會變得更加美好。當(dāng)然，現(xiàn)在我們知道了如何控制巨噬細(xì)胞——通過微生物群系。

訓(xùn)練免疫系統(tǒng)

從長遠(yuǎn)來看，1979年至1984年的一項有益健康的驚人發(fā)現(xiàn)，最終可能被視為20世紀(jì)微生物戰(zhàn)爭和抗生素濫用余波的轉(zhuǎn)折點。澳大利亞醫(yī)生巴里·馬歇爾(Barry Marshall)與其合作者羅賓·沃倫(Robin Warren)報告了僅在人身上發(fā)現(xiàn)的螺旋形細(xì)菌(叫作幽門螺桿菌，讓胃受到感染)和消化性潰瘍之間的關(guān)系。

他們的報告在1983年首次以信函形式發(fā)表，1984年全文發(fā)表在醫(yī)學(xué)雜志《柳葉刀》(Lancet)上。在此之前，辛辣食物和哺乳動物遺傳一直被認(rèn)為是決定誰患潰瘍和胃癌的主要因素。因為他們的發(fā)現(xiàn)，馬歇爾和沃倫一起獲得2005年諾貝爾生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎。解決方案看起來似乎很簡單:用大規(guī)模的抗生素治療來消滅幽門螺桿菌，不管在什么地方、任何地方出現(xiàn)。這與20世紀(jì)大家所普遍持有的觀點一致:即使是好的細(xì)菌，只要膽敢進入我們的身體，就必死無疑。

然而在馬歇爾和沃倫發(fā)現(xiàn)的同時，其他研究者所持有的觀點略有不同。馬丁·布萊澤(Martin Blaser)在其著作《消失的微生物》(Missing Microbes)中敘述了他對幽門螺桿菌作為胃部居民促進健康活動的長期對比研究。相同的信息如何可以得出不同的結(jié)論?

這種情況的發(fā)生，是因為整個人類就是一個生態(tài)系統(tǒng)，如本書第一部所討論。我們體內(nèi)或身上居住在一起的物種，并不是每個都是無害的，而且對我們這個超級有機體來說，潛在的病原體也不是沒有任何修復(fù)的價值。這需根據(jù)情況而定。幽門螺桿菌與人類做伴已經(jīng)數(shù)千年，哥倫布到達(dá)新大陸之前，人們在墨西哥北部的干尸中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)幽門螺桿菌。我們還需要平衡，結(jié)合對我們是誰、是什么更廣義的理解。

結(jié)果表明，幽門螺桿菌及其多重效應(yīng)可能適合一種免疫學(xué)的思路，稱為“衛(wèi)生假說”。英國的戴維·斯特羅恩(David Strachan)在1996年第一個提出這一假說。提及微生物，就像環(huán)境化學(xué)物質(zhì)一樣，有一個讓身體健康的處方:正確的位置（特定的身體部位）、正確的數(shù)量（劑量）、正確的時間（發(fā)育期、月經(jīng)期，或生理周期）并與我們哺乳動物本身兼容，否則就等于走上一條通向疾病的道路。錯誤的位置、劑量、時間或與人類哺乳動物本身不相容，常常會導(dǎo)致嚴(yán)重的健康問題。

既然在某種情況下，幽門螺桿菌可以形成消化系統(tǒng)潰瘍或胃癌，人為什么還需要一些幽門螺桿菌?因為清理幽門螺桿菌尸體同樣與其他非傳染性疾病相關(guān)，而且關(guān)于這是如何發(fā)生的機制有一個好的思路。

結(jié)果證明，幽門螺桿菌的持續(xù)存在有助于免疫系統(tǒng)變得更加耐受，同時降低了哮喘、過敏和炎癥疾病的風(fēng)險，如炎癥性腸炎(IBD)。這些疾病始于一種名為樹突狀細(xì)胞的免疫細(xì)胞，這種細(xì)胞對環(huán)境進行取樣。部分通過幽門螺桿菌對樹突狀細(xì)胞的作用，讓管制性T細(xì)胞（稱作天然T管制細(xì)胞）成熟并增加數(shù)量，這對避免發(fā)炎至關(guān)重要，因為發(fā)炎支撐著很多種非傳染性疾病，如哮喘、過敏和炎癥性腸炎。

這個例子說明，我們需要多種微生物各司其職來教育并培養(yǎng)我們的免疫系統(tǒng)發(fā)育，否則我們可能面臨很多種因炎癥而發(fā)作的非傳染性疾病。如果不是幽門螺桿菌，那么在人類的微生物群系中就需要微生物的同等物來確保免疫系統(tǒng)不會失控并在人體環(huán)境中接受人類自身的組織和其他無害的東西。

早期微生物驅(qū)動的教育

微生物群系對免疫系統(tǒng)早期教育重要性的一個主要例子，是來自丹尼斯·卡斯珀(Dennis Kasper)和理查德·布魯姆伯格(Richard Blumberg)及其哈佛醫(yī)學(xué)院實驗室在免疫學(xué)和腸胃病學(xué)上的共同努力協(xié)作。

這些研究小組使用C57黑6系小白鼠（這是免疫學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)研究模型），來研究共生細(xì)菌及其代謝物在早期免疫成熟及對生命后期非傳染性疾病的易感染性的影響。在這種情況下，所生疾病為結(jié)腸炎，類似于人體的潰瘍性結(jié)腸炎（是炎癥性腸炎的兩部分之一）。

在該系小白鼠中，因為缺乏共生細(xì)菌，小白鼠長大后一旦接觸惡唑酮，就很容易感染結(jié)腸炎。我們已經(jīng)敘述過這種結(jié)腸炎的免疫機制，必須有特定數(shù)量的免疫細(xì)胞群及免疫激素來導(dǎo)向疾病的發(fā)作。在小白鼠身上所發(fā)生的免疫功能失調(diào)過程看起來與形成人體潰瘍性結(jié)腸炎的過程很類似（如果不是完全一致的話）。

哈佛的這兩個研究小組所做的事情特別有趣，他們對微生物群系、免疫功能障礙及結(jié)腸炎的易感性提出了四個重要的問題。第一個問題是，一個單一的共生腸道細(xì)菌是否可以防止晚年患結(jié)腸炎。

答案是肯定的，為這種疾病提供抗性的細(xì)菌是脆弱擬桿菌。這種細(xì)菌是桿狀的，生長不需要氧氣，通常是免疫系統(tǒng)的朋友之一，只要將其安置在腸道中屬于自己的區(qū)域。

然后哈佛的研究人員更進一步問，如果必須將該細(xì)菌植入新生的小白鼠，形成對結(jié)腸炎的抗體，是否有一個關(guān)鍵的發(fā)育窗口。答案是不會晚于一周。之后再增加的脆弱擬桿菌就不會對結(jié)腸炎形成抗體。

接下來他們問，細(xì)菌如何讓小白鼠抵抗新生鼠身上的疾病。答案是會減少腸道先天免疫細(xì)胞（稱作不變自然殺傷T細(xì)胞，縮寫為iNKT細(xì)胞）的增殖。在沒有細(xì)菌的情況下，這些細(xì)胞會在小白鼠嬰兒的身上暴增，而這一暴增會讓小白鼠在余生中極易感染結(jié)腸炎。如果腸道中有細(xì)菌，這種暴增會明顯受到抑制，小白鼠在以后的生活中就對結(jié)腸炎有了抵抗力。

這是一個關(guān)于免疫系統(tǒng)早期發(fā)育窗口的重要性以及微生物群系的存在可以避免晚年疾病的重要發(fā)現(xiàn)。

最后研究人員問，是否需要整個細(xì)菌或者細(xì)菌的代謝物才能對免疫系統(tǒng)的發(fā)育產(chǎn)生相同的有益效果。他們發(fā)現(xiàn)，在剛好正確的窗口由脆弱擬桿菌所形成的特定類型的液體可以抑制iNKT細(xì)胞暴增的數(shù)量，并讓小白鼠對結(jié)腸炎形成抗體。這是一種腸道細(xì)菌，一種免疫變化和一種非傳染性疾病。

想象一下，如果可以有效管理整個微生物群系來支持人類免疫系統(tǒng)的最佳培養(yǎng)可能，減少非傳染性疾病流行的機會將是怎樣的。

也許這是顯而易見的，但關(guān)于因感染致死的這一事實，卻需要進一步強調(diào)。除非感染導(dǎo)致重要器官或血管立刻衰竭（如埃博拉病毒），死亡的風(fēng)險通常取決于免疫系統(tǒng)對感染的反應(yīng)。1918年～1919年的西班牙流感奪去了全球2150萬人的生命，其中美國約有67.5萬人。但很多人被感染卻活了下來。但如果看看誰死于流感大流行，誰在流感期間感染了卻沒有死亡，得出的結(jié)論是，關(guān)鍵在于哪些人做出了反應(yīng)，在試圖殺死病毒的過程中，導(dǎo)致了損害肺功能的并發(fā)癥。

有人認(rèn)為，是這些并發(fā)癥啟動了一種令人求助無門的變異炎癥反應(yīng)。免疫系統(tǒng)可以拯救人的生命，也可以令人死亡，只是根據(jù)條件而定。就那次流感而言，似乎是免疫系統(tǒng)試圖清除體內(nèi)病毒的過度熱情和不屈不撓的努力導(dǎo)致了許多人的死亡，特別是在健康的年輕人中。

1918年流感流行期間，警察站在西雅圖，華盛頓街頭。

同樣的事情也會發(fā)生在細(xì)菌感染上。使用抗生素消滅掉細(xì)菌并不意味著患者可以自動存活。一些致病菌攜帶著所謂的毒素。這些毒素是細(xì)菌外部細(xì)胞補充體中的化學(xué)物質(zhì)，導(dǎo)致如巨噬細(xì)胞等免疫細(xì)胞有點狂亂，并開始首先發(fā)難，之后提出各種問題。這就是我們通常所指的炎癥反應(yīng)的一部分。如果炎癥反應(yīng)在正確的位置、正確的水平且是正確的種類，那這種反應(yīng)就是一件好事，在不再需要的時候就會結(jié)束。除此之外的任何事情都是問題。

如果細(xì)菌數(shù)量很少且固定在身體的一個地方，通常就不是什么大問題。但即使細(xì)菌死亡，例如接觸到抗生素，其外層或攜帶毒素的外殼就必須從身體里清除掉。這就是巨噬細(xì)胞及其朋友的工作。

細(xì)菌有兩大種類:革蘭氏陽性和革蘭氏陰性。對我們來說，重要的是要了解每一種都會攜帶不同的毒素組。革蘭氏陰性細(xì)菌是先天免疫細(xì)胞強有力的直接激活劑(如，巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞，能夠?qū)Σ≡�體產(chǎn)生一種通用型的即時反應(yīng))。

一些革蘭氏陽性菌具有引起大量T淋巴細(xì)胞（胸腺源生淋巴細(xì)胞）活化的毒素，產(chǎn)生一種叫作細(xì)胞因子的免疫激素風(fēng)暴。反過來這種細(xì)胞因子風(fēng)暴激活巨噬細(xì)胞的破壞作用。這種情況在人體中的例子就是中毒性休克綜合征。

如果實際進入血液的毒素到達(dá)一定的水平，血液中的先天免疫細(xì)胞就會開始發(fā)動瘋狂攻擊。這絕不是一個好思路。它破壞血管并產(chǎn)生所謂的毒性休克。這是非常嚴(yán)重的，患者通常只有幾分鐘的時間接受治療，否則就會死亡。有的時候毒性太高，病人很難救活。

這就是為什么醫(yī)生喜歡用抗生素慢慢殺死細(xì)菌(超過一到兩個星期)，而不是一次性全部。另外死亡的細(xì)菌并不會殺死病人，因為細(xì)菌已經(jīng)死亡。是先天免疫細(xì)胞對感知到的威脅做出的反應(yīng)在殺害病人。

實際上確實是這種原因?qū)е滤劳龅膯?是的。人體本身的防御系統(tǒng)會在無意中毀掉自己。實際上凱文·特雷西(Kevin Tracey)博士在其2006年出版的作品《致命序列:內(nèi)在的殺手》(Fatal Sequence:The Killer Within)中將許多案例編目，說明為什么非致命性感染通常會導(dǎo)致免疫原因致死。

一個受教育不足、功能失調(diào)且失控的免疫系統(tǒng)，會讓人生病甚至死亡。我們需要免疫系統(tǒng)適當(dāng)發(fā)育，以一種受控的方式均衡地發(fā)揮作用，并識別真正的威脅而做出反應(yīng)，但可以容忍并不干擾人體健康的細(xì)胞和組織以及無害的環(huán)境因素(例如食物和過敏原)。

確保這種情況發(fā)生的最好方法，是在出生的時候讓免疫系統(tǒng)得到適當(dāng)?shù)慕逃�并實現(xiàn)平衡，從而將免疫系統(tǒng)與健康的微生物群系聯(lián)系起來。我們現(xiàn)在知道，這就是保護我們的微生物群系的根本目的。