寄生生物或许可以为解开过敏之谜提供一些线索。半夜最恐怖的事之一,莫过于在网上搜索寄生虫感染的内容。要是你搜的是图片,那更加会被吓死。在所有能伤害人类的病原体和寄生生物中,寄生虫是最让人寒毛直竖的。这些细长、滑腻的无脸生物会钻进人体内部,排泄、产卵、度过一生——没什么比这更可怕了,简直就是恐怖电影。
世界上有近300种寄生虫可以感染人类。尽管其中只有十几种广泛传播,但它们仍感染了多达20亿人,占全球总人口的近1/3。大部分能感染人类的寄生虫物种都倾向于造成慢性感染,最长可达20年,在这期间虫卵或幼虫会随粪便排出人体。寄生虫感染在欠发达国家的农村地区或贫民窟里很猖獗,糟糕的卫生状况和干净水源的缺乏一起形成了利于寄生虫生存的环境,便于粪口传播。[1]
被寄生虫感染可不是什么有趣的经历。就说钩虫吧,它们有1厘米长,寄居在人体肠道内。从它的名字可以看出它的特性,它能够钩在肠壁上,引起大面积失血,进而引起贫血,令体内没有足够的健康红细胞给组织和器官充分供氧,让人变虚弱。患者会疲劳、衰弱,脸色惨绿,体力很差。钩虫产的卵会通过粪便排出人体,孵化出的幼虫能穿透皮肤去感染新宿主,再迁移至肺部,最后抵达小肠,开启新的生命周期。
说真的,我可不想染上它们。
寄生虫真的一点也不好玩。其实就在不久以前,寄生虫感染都还很常见,也基本无法避免。[2]
而IgE抗体的奇怪机制,在应对寄生虫感染时就突然变得特别合理了。对免疫细胞来说,寄生虫仿佛耸入云霄的巨型怪兽,要对付它们,非得拿出点厉害手段才有望破防。要杀死寄生虫,把它们从身体中清除出去,免疫系统要调动各个系统共同努力才行。几百万年前,人类祖先的免疫系统找到了办法:首先是认清它的长相,为进攻做好准备。
所以第一次认出寄生虫——很可能在身体与外界的交界处——驻扎在皮肤、呼吸道或肠道附近的特殊B细胞会开始生成大量IgE抗体。这些抗体会“预热”肥大细胞——如果把肥大细胞比作武器,IgE抗体对它们的激活,就相当于打开了保险。等免疫系统再次遇到寄生虫时,肥大细胞就可以通过表面的IgE抗体与之结合,近距离向寄生虫吐出杀伤性武器。不光是这些化学混合物能伤害寄生虫,肥大细胞引发的急性重度炎症也会惊动免疫系统的其他部分。巨噬细胞和中性粒细胞会涌过来,继续攻击寄生虫。嗜碱性粒细胞也会被骚乱激活,确保战斗在寄生虫被杀死前会一直持续。来自骨髓的嗜酸性粒细胞随后也会加入战团,在后续的数小时甚至几天中继续攻击寄生虫和其可能存在的党羽。
在这些细胞的共同作用下,免疫系统就能把寄生虫这样的东西消灭。我们要再次感叹一下人类的祖先要面对多少危险,而免疫系统又是怎样巧妙地找到了解决办法。不过我们本来讲的是过敏,那我们就来看看过敏和可怕的寄生虫有什么联系。
你或许也能想到,寄生虫一点也不喜欢IgE和肥大细胞,不想遭攻击。鉴于它们就是专为,那个,“寄生”而生的生物,它们也在尽可能地演化出对抗免疫防御的办法,比如关闭人体的防御机制。适应在人体生存的寄生虫,可以“调校”宿主免疫系统的几乎方方面面,有多种多样的免疫抑制机制。简单说就是:它们可以释放各种各样的化学物质,下调免疫系统的反应,让它变弱。
这会带来一系列意料之中和意料之外的后果。一方面,弱化的免疫系统抵抗细菌和病毒感染的能力会变差,在癌细胞变成致命威胁前清除它们也会更困难。但也不是所有结果都是坏的:寄生虫也能抑制可以引发炎症、过敏和自身免疫性疾病的机制。
下一章我们会进一步讨论自身免疫性疾病,但简而言之,免疫系统经过下调、不再那么亢进的话,也会减少对身体的损害。因此,有科学家表示,发达国家的人不被寄生虫感染,这会让免疫系统觉得很奇怪,因为它现在的演化结果,预设了人体会经常遭遇寄生虫感染。
人类的祖先对寄生虫几乎是毫无办法。他们没有相应的药物,不知道“卫生”的含义,生活环境中也常常没有干净的饮用水。所以他们的身体不得不适应长期甚至终身感染寄生虫的情况。其中有一项适应策略可能就是上调免疫系统的亢进性。这样,即使处于寄生虫的抑制效应之下,略有亢进的免疫系统仍然足以消灭病原体的感染和寄生。这是人体免疫系统在几百万年前不得不行出的险招。
从演化的角度看,情况可能是这样的。过去几百年间,寄生虫突然从发达国家的人身上消失了。肥皂的发明、卫生措施的出现,以及粪便和饮用水完全隔离,摧毁了大部分人体寄生虫的生命周期循环。其余的寄生虫也被药物和现代医学驱逐出了人类社会。在几百万年的时间里一直抑制免疫反应的敌人突然消失了。而免疫系统可能还在预设有寄生虫在削弱自己,必须上调免疫反应来抗衡。
这个一般性的观点如果成立,就能在很大程度上解释免疫系统亢进在没有寄生虫的人身上引起的疾病,主要是过敏和炎性疾病。还不止这些——没有了寄生虫感染,好多细胞就没有了对手,而它们本来是为了经常作战而生的,没有寄生虫刺激的话,这些作战武器就会去攻击新的目标,这种说法也说得通。
寄生虫对免疫系统的影响可能是部分原因,但这还远不足以解释过敏发病率的升高,以及一批还要严重得多的问题——自身免疫性疾病——的增加。全球有数百万人患有自身免疫性疾病。自身免疫性疾病就是,患者的免疫系统把自身当成了异物,当成了必须摧毁的对象。
[1]很不幸,在贫困和基建落后之余,寄生虫感染还跟另一个问题有关。相比于营养状况良好的人,寄生虫给营养不良的人造成的危害更大。这很好理解,因为寄生虫寄居人体,最根本的目的就是窃取营养。要是宿主本身难以获取足够的热量,体内还有“吸血”的寄生虫,就会严重影响健康。结果就是,最不幸的人,受寄生虫之苦最多。
[2]其实现在依然广为流行,只是在发达国家很少。