科技 新浪科技 女性對病毒有較強抵抗力,但其免疫病發病率高得多

女性對病毒有較強抵抗力,但其免疫病發病率高得多

新浪科技 2020-07-01 11:17

  來源:一席

  大家好,我是祁海,來自清華大學。今天我希望能夠帶大家比較輕鬆愉快地理解一下免疫力。

  在過去的將近半年裡,我們聽到、看到了太多關於新冠病毒的消息。冠狀病毒在顯微鏡下長得就像花冠一樣,它用來侵入細胞的蛋白分子纖突蛋白,長得也像花冠。

  病毒是一種不能在細胞外自己生活的生物,它需要通過纖突蛋白與細胞結合,從而進入到細胞里,利用細胞這個機器來合成更多病毒。

  新冠病毒有一個特點是感染力更強,其實就是因為它的纖突蛋白更容易被處理,使病毒更容易進入細胞。病毒進入細胞更快,感染就更快。

  一個已經被病毒感染的細胞可以生產出好多病毒,並把它們釋放出來,再去感染其他的細胞。

這是一個發生在細胞與細胞之間,病毒感染的過程。最開始中心有一個亮亮的空洞,實際上這就是最先被病毒感染的細胞,如果不管它,它就會把旁邊的細胞都感染。 這是一個發生在細胞與細胞之間,病毒感染的過程。最開始中心有一個亮亮的空洞,實際上這就是最先被病毒感染的細胞,如果不管它,它就會把旁邊的細胞都感染。

  這個感染過程就像在水中扔了一個小石頭,泛起了層層漣漪。如果我們就讓這個病毒在身體里這樣無休止地繁殖,很快所有的細胞都會被感染。

  那麼,我們有什麼樣的機制讓病毒不會進行這樣的感染呢?我們來看一下病毒侵入體內以後到底會發生什麼。

   屏障組織和固有免疫機制

  最先發生抵抗的,是人體的屏障組織和固有免疫機制。什麼是屏障組織呢?就是將我們身體與外界隔開的組織,比如皮膚是我們最大的屏障組織。而當我們在應對新冠病毒時,最主要的屏障組織是呼吸道上皮。

  下圖是呼吸道上皮的一個示意圖,它由一些柱狀的上皮細胞組成。這些細胞之間有非常緊密的連接,以防止我們從空氣中吸進來的髒東西進入機體。

  呼吸道上皮有很多連接緊密的柱狀的上皮細胞。這些上皮細胞連接緊密可以防止空氣吸進來髒東西,同時屏障組織中的一些上皮細胞可以分泌粘液,這些液體比較粘稠,它可以粘住從空氣里進來的髒東西和病菌或是病原。

  還有一些上皮細胞上面長著纖毛,有規律地擺動,它可以把這些潛在有髒東西的液體,從下部往上排,保護我們真正進行氣體交換的肺,使其不受外界的影響。

  如果偶爾放進來一兩個病菌,那麼這些上皮細胞下的一些固有免疫細胞將發揮作用,比如說巨噬細胞(顧名思義就是那些吃東西的細胞),它試圖把偶然漏進來的病菌或者病毒吃掉、消滅掉,保護我們不受病毒侵襲。

  所有的屏障組織都有一個特點,就是工作的時候你是注意不到它的,但是它不工作的時候你一定會注意到它。比如皮膚燒傷,最大的併發症是什麼呢?其實是病菌感染,因為皮膚這個屏障組織損傷了,我們攔不住無所不在的病菌。

  那麼我們平常會不會做出什麼事情,會像燒傷一樣對呼吸道上皮產生影響呢?我可以想到的一個是吸煙,它對上皮組織就是一種損害。所以吸煙的朋友可以想一想,實際上你抽煙的時候就是在不停地損害著你的屏障組織,降低你的免疫力。

      炎症反應

  如果病毒跨越了屏障組織,進入到了組織里,它就可以感染細胞並進行複製了。此時細胞里有一套機制會告訴自己已經被感染了,那麼這個細胞會做什麼呢?就像我們無助的時候會大喊救命,無助的細胞此時也會大聲呼救,它呼救的方式是釋放出一群Ⅰ型干擾素,想要干擾病毒在這個細胞內的複製。

  同時Ⅰ型干擾素還會影響到旁邊的細胞,一方面試圖讓它們也增強這樣的機制,防止被病毒感染得太厲害,另一方面會讓旁邊的細胞產生一種叫做細胞趨化因子的化學信號,來招募其它的免疫細胞來幫忙控制病毒感染。

  免疫細胞會被其他細胞招募,而它們之間也會互相招募互相幫忙,所有被招募來的細胞都將會繼續分泌化學信號,然後繼續招募更多細胞,這個過程我們叫做炎症。

  可能有些朋友一想到炎症,會說自己吃過抗炎葯、消炎藥,那麼其實這裡有一個概念上的差別。我們平常說的消炎,多數情況下實際上是抗生素直接去殺滅病原菌,沒有了病毒侵入自然也就沒有了產生炎症的過程。但是正常情況下,炎症其實是為了幫助你抵抗病毒入侵的。至少急性的炎症,實際上是我們和病毒作鬥爭的過程,是有利於我們的健康的。當然慢性炎症可能會導致很多其他的問題,這就是另外一個話題了。

  有了屏障組織和固有免疫機制以及炎症的過程,就可以在一定程度上抑制病毒的複製,那麼這個過程夠不夠呢?肯定是不足以控制高速複製的病毒。

  就像下面這三條曲線所表現的,代表病毒擴增的黃色曲線很快就會穿破紅色和藍色兩道防線。

三條曲線反映了病毒擴增和兩道防線的反應速度的比較。三條曲線反映了病毒擴增和兩道防線的反應速度的比較。

  黃色:病毒複製的時候是一個指數增長的過程,感染速度非常快。

  藍色:固有的抗病毒機制很快就會對刺激做出反應,但是它其實並不知道來的刺激是不是病毒,所以它這個求救的狀態其實只是去看一看,只是試圖控制一下有損傷的地方而已。

  紅色:炎症反應,其實就是不同細胞互相招募的這種協同作用,雖然會放大一些抵抗,但是也只是一個乘積效果。

  當固有免疫機制不足以抵抗病毒擴增時,病毒將繼續擴散。它通過淋巴循環或者血液循環系統擴散到全身,這時我們就需要淋巴細胞的免疫來參与了。

   衝破固有機制,激活淋巴細胞

  淋巴循環實際上是我們身體里用來收集體液的一個系統。正常情況下,組織里的液體會靠肌肉的張力和收縮被擠到淋巴循環中,然後再回到血液循環里,維持一個平衡。在生活中,如果你長期卧床的話就容易浮腫,這就是因為有一些液體沒有被及時收回來。

淋巴系統示意圖淋巴系統示意圖

  淋巴結、脾臟、胸腺等都是淋巴器官,參与到淋巴循環和血液循環中。

  在體液循環的過程中,有一些潛在的病毒信息正好被帶進了循環經過的器官中,比如淋巴結和脾臟,它們產生的淋巴細胞就會被激活,可以來判斷這些回收的液體中還有沒有潛在的感染信息。

   T細胞免疫

  我們的身體里有成千上萬的淋巴細胞,每個細胞都可能識別一種不同的病毒。當淋巴細胞捕捉到病毒信息時,它就停下來,也進行自我複製。比如下圖中的綠色細胞,就是遇到病原體后產生反應的T淋巴細胞,簡稱T細胞。

T細胞克隆增殖、應答過程。T細胞克隆增殖、應答過程。

  圖中的綠色細胞實際上是在小鼠體內拍攝到的已和病原產生反應的T淋巴細胞。每一個白圈中,都有一個正在分裂的細胞。一個細胞變成兩個,兩個變四個,四個變八個,T細胞增殖是一個指數增長的過程。

  這些T細胞不斷地分裂,每一個細胞複製出來,顯然它的子代跟它是一樣的,比如如果這個T細胞可以識別新冠病毒,那麼它分裂出來的子代也可以識別新冠病毒,於是在很短的時間里,我們就可以產生很多可以識別新冠病毒的T細胞。

  之前我們提到的固有免疫反應其實是個線性過程,不足以抵抗病毒的增長,而T細胞增殖的過程,實際上是免疫反應里第一個進行指數增長的免疫過程。每一個細胞可以殺滅很多被病毒感染的細胞,從而追上同樣是指數增長的病毒,這就是最簡要的T細胞免疫過程。

  那這樣我們是否就可以控制住病毒了呢?T細胞免疫有一個缺陷,就是只有細胞已經被病毒感染,T細胞才能識別並進行處理。而那些依然飄在外面的病毒,T細胞是看不見的。因此,控制病毒還需要另外一種淋巴細胞——B細胞。B細胞通過產生抗體,直接阻斷那些飄在外面的病毒。

     B細胞免疫

  為什麼抗體很重要呢?剛才講到病毒在外面是活不了的,它是通過纖突蛋白和細胞表面的受體結合來進入細胞的。

病毒感染細胞的過程。ACE2:細胞膜上的受體。Furin:弗林蛋白酶,用來處理纖突蛋白。病毒感染細胞的過程。ACE2:細胞膜上的受體。Furin:弗林蛋白酶,用來處理纖突蛋白。

  而抗體恰恰可以在這時候橫插一杠,把病毒和細胞膜的結合打斷,讓外面飄著的病毒進不了細胞。如果你有很多這樣的抗體,病毒永遠都進不了細胞,它自然就會被消滅了。

抗體把病毒包被住的過程。抗體把病毒包被住的過程。

  如圖所示,這就是抗體的樣子。抗體可以包被一個病毒,讓它進不了這個細胞,然後還可以帶著這個病毒一塊兒去那個有吞噬功能的巨噬細胞附近,讓巨噬細胞把它吃掉。

  抗體是怎麼產生的呢?這裏面顯示的是一個B細胞,每一個B細胞只產生一種抗體。上面不同的顏色就代表著不同的抗體,比如紫顏色的、藍顏色的、綠顏色的,都各是一種抗體。

  每個抗體只能識別並結合一種病毒,比如說如果圖中這個紫色的抗體結合的是新冠病毒,那這個綠色的抗體可能結合的就是另外一種病毒,它們是沒有交叉的。

  當病原體來了,其中一些B細胞識別這樣的病原后,就開始進行克隆增殖,於是B細胞就變成了一個不停地產生抗體的細胞,也就是漿細胞。

  當形成了能夠針對某一種病毒的漿細胞后,漿細胞會把產生的抗體分泌到血液里去,從血液流到肺,到各種組織,試圖去把病毒擋住,這就是抗體生成的過程。

  但是一個病毒,它的表面可以有好多不同的蛋白分子,所以一個病毒可以有成千上百個不同的抗體。你可能想說,這些抗體都有用嗎?都能夠阻斷病毒去侵襲細胞嗎?不是的,事實上只有一小部分抗體能做到。

HIV病毒正在與細胞結合 HIV病毒正在與細胞結合

  比如上圖中,HIV病毒的纖突蛋白有很多部位都可以被抗體結合,但只有那個有顏色的部位跟那個抗體結合時,才能夠阻斷HIV和它的細胞的結合。

  那麼新冠病毒也是一樣的,在成千上萬個抗體里,只有一小部分是真正有用的。不幸的是,自然並沒有給我們的免疫系統一種能力,讓它可以只產生有用的抗體,而不產生那些可能沒用甚至是有害的抗體,這也是留給免疫學家來解決的問題。

  我用前面的時間,給大家簡單地解釋了免疫力背後的事情,想在這裏提醒大家,免疫力背後是有實實在在的生物學道理的。平常你可能會聽到有人跟你說,「我給你測測免疫力吧!」 那你要想一想到底檢測的是什麼免疫力,是讓你不得什麼病的免疫力。或者是有人說 「 你吃我這個葯就可以增強免疫力!」 如果賣葯的人講不出來他的葯是怎麼增強免疫力、增強哪一種免疫力的,你就要想一想他是不是在騙你了。

  那有沒有可以增強免疫力的方法呢?顯然是有的,比如說疫苗。人們可能都很關心,現在研究關於新冠病毒的疫苗,有100多種候選的可能,那這個背後的道理是什麼呢?

   疫苗的發展與進步

  大家可能聽說過天花,天花比起新冠病毒來,顯然是一個更可怕的疾病,但已經被我們消滅掉了。最開始用類似疫苗的方式來預防它的,實際上起源於中國古代的宋朝,有一個記載叫人痘法。

  人痘法是怎麼做呢?當時的大夫會挑病況比較輕的天花病人,然後把他們身上結的痂,晾乾磨成粉,吹進小孩的鼻子里,然後這個小孩可能就會得病,大夫是希望孩子這樣得的病可以比較輕,出點痘然後就能好了。當然人們現在已經從經驗中知道,這樣之後,孩子確實就不會再得天花了。

  但是我們聽上去肯定會覺得這太危險了,萬一要是因此得病死掉怎麼辦?確實是,有些人因為人痘法得了很嚴重的病,甚至是死掉。但是相比于天花病毒自然感染30%到50%的死亡率,這已經是一個很大的進步,在那個時代可以被接受了。

  到了清朝時,有了專門的名詞叫「熟身」和「生身」。所謂「熟身」就是小孩在接受人痘法后,出了痘然後活下來了,「生身」就是指還沒試過的。比如康熙皇帝,他之所以能夠被選成太子,後來繼承皇位,至少一部分原因就是他很快就成為了「熟身」。這恰恰就說明了疫苗背後的一個真理,殺不死你的才能使你更強大。

  當然今天我們顯然不能用人痘法去治療新冠,比如讓每個人都去感染一次新冠,然後希望我們能夠活下來,肯定不是這樣的,我們都希望躺在沙發上,不費任何力氣就可以不得這樣的疾病,而這樣的需求恰恰是推動科學進步的力量。

  在過去的將近300年裡,科學已經有各種各樣的進步發展,使得有越來越多的方法讓我們不至於非得冒著生命危險去接受一個疫苗。在最近的50年裡,隨著現代免疫學的發展,我們有更精確的辦法來試圖讓你的身體里產生增強針對特定疾病的免疫力。

  剛才我們已經知道,這個纖突蛋白是新冠病毒侵襲細胞的關鍵。科學家已經不僅可以把這個纖突蛋白分離出來,還可以把它上面專門用來侵襲細胞的那部分分離出來,作為一個疫苗的靶點。

「不死、無毒、無害」的疫苗靶點「不死、無毒、無害」的疫苗靶點

  你可以想象,這麼小的一個蛋白分子,它肯定殺不死你。但是通過科學實驗,它可以在你的機體里產生綜合的抗體,將來如果你真的不得不被新冠病毒感染的時候,它就可以把病毒阻斷住。

  疫苗是有科學依據的增強免疫力的一種方式,如果將來有針對新冠病毒的安全的疫苗出現,大家一定要去接種這樣的疫苗。但是在我們得到這樣的疫苗之前,還是需要多注意一些公共衛生事項。

   免疫力與性別有關係嗎?

  可能還有一個大家比較關心的問題,在誰都沒有疫苗的情況下,不同的人感染了似乎癥狀也很不一樣,也許免疫力在個體之間是有差異的?確實是,並且這個差異可以產生在很多不同的方面。

  今天我想和大家分享的,是一個無法避免的免疫力的個體差異,我們叫它免疫反應的性別二態性,肯定有朋友問這是什麼?這個詞其實就是科學家為了顯得比較酷,製造的一個不容易理解的概念,簡單說來就是男女有別。在生活當中,兩性之間的差別是非常顯著的,而實際上免疫反應在兩性之間也是有區別的,特別是在產生抗體以及對病毒的抵抗力上。

  比如說這裏所列出來的病毒的感染,都是女性的抵抗力要更強——女性比較不容易被這些病毒感染,就算感染了也會比較容易恢復。

  這麼看來上帝似乎是在眷顧女性,但是其實不然,雖然女性對病毒有比較強的抵抗力,但是與此相伴的是女性的自身免疫病的發病率要高得多。

  所謂自身免疫病,就是我們的免疫系統出了錯,針對自己的細胞成分產生了免疫反應。這裏羅列了一系列跟抗體有關的自身免疫病的發病率。

  比如紅斑狼瘡的男女發病率是1:10,女性的發病率明顯更高。這個小姑娘臉上的蝴蝶斑是紅斑狼瘡中最輕的一種癥狀表現,實際上紅斑狼瘡會影響到你的腎和大腦,甚至還會危及生命,是很嚴重的。為什麼男女之間會有這樣的差別呢?這背後的生物學邏輯是什麼,在人類的進化中有什麼道理嗎?

  胎兒是沒有什麼免疫力的,所以母親在懷孕的時候要通過胎盤把她身體里所產生的抗體,以某種形式傳遞給胎兒,這是小孩生下來後身體里抗體的主要來源。在小孩剛生下來的時候免疫系統也不成熟,免疫力依然很差,所以在哺乳期,母乳也會帶給孩子抗體,母乳餵養也給孩子提供了免疫力增強的效果。

  從種系繁衍來說,新生兒活下去是很艱難的,母親一直在保護孩子。所以大自然進化出來的機制就是,在生育期的女性產生抗體的能力非常強,但是不單是針對病毒,對自身的成分也是。那我們能不能理解這個過程,從而幫助母親,可以不要去產生這樣的自身免疫病,而只留下對病原產生抗體的強能力呢?

  這裏面其實有很多機制,我來講一個我們最近發現的很有趣的機制。剛才給大家描述了B細胞產生抗體的過程,這個過程發生在淋巴結或者脾里,裏面有一個專門的地方,我們叫它生髮中心,B細胞原來不在這兒,但它必須得跑到這個地方來產生抗體,那B細胞是怎麼跑來的呢?

  淋巴結或者脾的生髮中心會釋放很多的化學氣味分子作為信號,來召喚那些B細胞趕緊過來產生抗體,來抵抗病毒的入侵。在開始講炎症反應的時候,我們講到了細胞趨化因子,實際上也就是這裏的化學氣味分子。

  那B細胞又怎麼能夠聞到這些化學信號呢?它當然得有一個鼻子,我們稱作細胞趨化因子受體。

  如果B細胞只有一個鼻子,那直接就被氣味信號吸引過去,這事就結束了。但實際上B細胞有好多的鼻子,而我們的身體里也有很多不同的信號讓B細胞去別的地方,我們姑且叫做干擾信號,所以B細胞如果用別的鼻子聞到干擾信號,可能就要跑到別的地方去了。

圖中的B細胞有紅色和藍色兩個不同的化學鼻子;紅色的化學鼻子引導B細胞去生髮中心,藍色的化學鼻子引導B細胞去干擾信號那邊圖中的B細胞有紅色和藍色兩個不同的化學鼻子;紅色的化學鼻子引導B細胞去生髮中心,藍色的化學鼻子引導B細胞去干擾信號那邊

  這就產生了一個矛盾,B細胞如何判斷是該去產生抗體的生髮中心還是別的地方呢?這件事在雌細胞和雄細胞之間就有了區別。

  我們可以看到,圖中雄細胞它能夠聞到干擾信號的那個鼻子就比較大,跑那邊去的就更多一些,去產生抗體的生髮中心就慢了一些。而雌細胞比較專一,受到干擾信號影響相對較小,它去產生抗體的地方就很快。

  而導致雄性B細胞和雌性之間有這種差別的關鍵性因素,恰恰是雄激素。如果一個雌性用了很多雄激素,它的細胞就會開始長得像雄細胞一樣,比如說你想為了增肌去打點兒激素,那麼你的B細胞產生抗體的能力就會下降,抵抗力也會下降,所以這也是說激素為什麼不能亂用,都是有道理的。

  抗體的應答在雌雄之間是有差別的,它會造成一定的個體差異。另一方面,壓力與免疫力也是有關係的,並且有正有反。

   壓力太大會影響免疫力嗎?

  大家一定都有過緊張或者焦慮甚至驚嚇的經歷,比如此刻我要站在觀眾不多並且看不清觀眾的地方做這樣的演講,我就倍感焦慮,萬一我說不對怎麼辦呢,他們一席以後是不是就再也不請我們清華的老師了?

  受到驚嚇后,往往會感到口乾舌燥、心跳加快、呼吸加速、背後冒汗等等,這也是我為什麼拿了一瓶水站在這裏。這些面對驚嚇快速的反應,實際上是神經系統在作用。有一種自主神經系統,叫做 交感神經,它一興奮就會導致上面這些現象。

  實際上這個交感神經在進化當中非常古老,之所以我們的機體會產生這樣的機制,是因為大腦想在我們覺得非常危險的時候,做出鬥爭和逃跑的決定。在生死決斷的時候我們用不著分泌口水,也不會饞不需要吃飯,只是想逃跑,所以會導致口乾舌燥、呼吸急促等現象,情況很緊急了,交感神經就會興奮。

  當然你說我們永遠這麼興奮行嗎?我們一時一刻不吃不睡是可以的,但肯定不能一生一世不吃不睡吧,所以我們還有一個古老的自主神經系統,叫做副交感神經。

  在你覺得遊刃有餘的時候,可能就會流口水會感到餓了,會分泌胃液想要消化了,這時候副交感神經就會興奮。但假如你真的壓力很大,總是不得不面臨鬥爭逃跑的狀態,這個神經系統會發生什麼呢?持久的壓力,會導致免疫抑制。

  在大腦的下丘腦中,有個地方叫室旁核,那裡的神經元會分泌一種化學信號CRH,當CRH作用在垂體時,垂體就會產生一種激素ACTH。

  這些名字都不重要,重要的是這種激素會從血液里跑到你的腎上腺,讓腎上腺分泌一種皮質醇激素,這個激素主要是為了讓全身的能量代謝,更符合進化中人們老要鬥爭逃跑的這種能量代謝的狀態。

  開始的時候給大家講的免疫反應中,我說細胞要不停地增殖,這是非常耗能量的。所以在進化當中,當人類需要長期的鬥爭逃跑時,免疫系統就被抑制掉了,因為它太耗能了。所以同理,當你長期處於壓力狀態時,免疫系統也被抑制掉了。

  但是科學家一直都在好奇的一點是,除此之外,我們的大腦與免疫系統的連接還有什麼?會不會有什麼中樞神經系統的活動,不管我們面對什麼樣的危險,都可能增強我們潛在的抵抗力呢?我和上海科技大學的胡霽老師、清華大學的鍾毅老師三個研究團隊合作,過去幾年在這方面做了一些工作,發現了一個很有意思的現象。

  免疫系統的免疫反應會在淋巴結或者脾裏面產生,而脾臟它又有著獨立的神經供給,這使得我們關注了脾臟,從這個角度思考神經活動對免疫反應會有怎樣的影響。

  這是一個小鼠的脾的橫切面,這裏面綠顏色標記的就是交感神經。

  我們設計了一個實驗手段,在免疫器官中去掉了交感神經,

  很神奇,脾產生抗體的能力下降了,免疫反應下降了。

每一個點代表一個小鼠的實驗結果。Sham:對照組,Denervated:脾神經去除組。可以看到,在脾神經去除后第13天時,能夠產生抗體的脾臟漿細胞(SPPC)數量顯著性下降。每一個點代表一個小鼠的實驗結果。Sham:對照組,Denervated:脾神經去除組。可以看到,在脾神經去除后第13天時,能夠產生抗體的脾臟漿細胞(SPPC)數量顯著性下降。

  那麼這個脾中的神經衝動是從哪裡來的呢?我們追溯到了小鼠的大腦里,在下丘腦和丘腦里,注意到了室旁核和中央杏仁核里的CRH神經元。

  如果大家還記得,剛才我們說當人類有長期壓力的時候,分泌CRH神經元是會抑制免疫反應的,但是這裏從脾神經追上來的又是同一類的神經元,怎麼CRH神經元還可能增強你的免疫反應呢?是不是真的有這樣的連接呢?

  我們讓小鼠表達了一種受體,使它的神經細胞可以在有光照射的時候被激活。然後我們在小鼠的腦袋裡插了光纖,想看看在大腦的神經元被照亮時,能不能在脾中記錄到神經衝動。

 光遺傳學的方法檢驗CRH神經元對脾神經的調控 光遺傳學的方法檢驗CRH神經元對脾神經的調控

  於是我們用這種光遺傳學的手段驗證了:CRH神經元確實可以通到脾神經。進而我們用實驗的手段抑制這個神經元的活性,免疫反應被抑制;而刺激CRH神經元的活性,抗體免疫反應則增強。

  那這個實驗研究有什麼意義呢?既然大腦里是有一組神經元可能影響我們的免疫力,我們雖然不能杵根光纖在腦子裡,但是能不能通過某種行為或者思想來控制這樣的過程呢?不過我們不知道小鼠在想什麼,沒辦法控制它的思想,但是我們可以控制它的行為。

  於是我們就尋找到了一種行為,一種可以激活這個神經元來改變免疫過程的小鼠的行為,我們稱之為「登高而立(Elevate Platform Standing)」。

  我們讓小鼠站到一個透明的檯子上,這個高台離地有一米五,小鼠只有大概15-20公分,這相當於我們站到東方明珠塔上,從空曠的檯子上往下看。

小鼠「登高而立」實驗小鼠「登高而立」實驗

  小鼠會四處張望,好像是在顯示出一些害怕,同時它也不停地在動。那麼這個過程,確實可以激活它的CRH神經元。

  如果我們記錄在室旁核和中央杏仁核里這種神經元的活性,可以看到當把小鼠放在高台上時,CRH神經元就開始激活,把小鼠拿下來CRH神經元的活性就降低了。

during(0-300s):小鼠被放在高台上;after(300s以後):小鼠從高台上下來了。可以看到,小鼠在高台上時,神經信號強烈,神經元被激活。during(0-300s):小鼠被放在高台上;after(300s以後):小鼠從高台上下來了。可以看到,小鼠在高台上時,神經信號強烈,神經元被激活。

  所以登高而立確實可以激活這種神經元。那它能不能改變免疫反應呢?我們給這個小鼠接種了一種實驗性的疫苗,讓它在接種了這個疫苗后每天登高而立兩次,每次三分鐘,然後看看這個免疫的效果如何。

  結果就發現這會增強小鼠的免疫力,而且這種增強確實是依賴於進入脾的那根交感神經的。如果我們把脾神經去除掉,這種增強效果就沒有了,說明從上到下的通路是依賴神經衝動傳導的。

Control:對照組,EPS:「登高而立」組。左圖:登高而立后,小鼠抗體免疫應答增強。右圖:在有脾神經的時候,小鼠的抗體免疫能力顯著性增強;脾神經去除后,顯著性消失。 Control:對照組,EPS:「登高而立」組。左圖:登高而立后,小鼠抗體免疫應答增強。右圖:在有脾神經的時候,小鼠的抗體免疫能力顯著性增強;脾神經去除后,顯著性消失。

  我們發現了一個從中樞神經系統到脾的神經通路,它就是交感神經,也是你有壓力的時候會感受到衝動的這根神經。它可以增強免疫力,而它也恰恰是有持久壓力的時候會抑制免疫力的那組神經元。所以複雜的神經系統里,這個壓力的正與反是有度的差別的。

  當然了大家不要想著說,我們可以站到東方明珠塔上,或者是跑到張家界的玻璃棧道上,就可以增強免疫力,畢竟人非鼠也。但是這也給了我們一些提示,一定程度的壓力,結合著運動,有可能就是你每天都能有的一些行為方式或生活方式,就可以增強對一些事情的免疫力。因為這種行為可以激活那些特定的神經元,可以讓你產生規律的交感神經的興奮,可能通過脾神經就促進了抗體的反應。但是這些目前還都是在小鼠這樣的動物模型里得到的,將來也許科學家可以在人的身上找到類似的證據。

  其實我們的交感神經雖然是自主神經系統,但是我們的思想是可以影響這些自主神經系統的活動的。在看到CRH神經元的時候就會想,也許有一天我們能設計出來一種辦法,只要想一想就可以規律地激活這樣的神經元,從而增強免疫力。

  當然,這在今天還是一場白日夢。謝謝大家。