每一次呼吸里的卫兵 · 小林结衣
第9章:巨噬细胞——住在肺里的清洁工
有人住在你的肺里
就在此刻,在你胸口的深处,有东西正在移动。它不是你的心脏,也不是你的呼吸,而是一种小得多的东西。在你肺里那些小小的气囊中,有许多活的细胞正沿着囊壁慢慢地爬,它们伸展身体,转来转去,四处搜寻。它们在寻找任何不该待在那里的东西。一旦找到,它们就会把它一口吞掉。
这些忙碌的细胞叫作巨噬细胞。它的名字来自很古老的词语,意思是“大胃王”;在中文里,“巨噬”也正是“特别能吃”的意思,这个名字起得真好。吃东西正是巨噬细胞最拿手的本领。它们吃灰尘,吃病菌,还会吃掉你身体里那些已经用旧、需要清理掉的碎屑。
在上一章里,你已经知道,肺泡——就是长在气道末端的数亿个小气球——它们的壁非常薄。肺泡里没有纤毛铺成的“地毯”,也没有厚厚的一层黏液“毯子”,因为这些东西会挡住氧气的路。所以,肺泡需要另一种卫兵。巨噬细胞就是这样的卫兵。它们就住在肺泡里面,日复一日地让你肺部最深的地方保持干净。
你可以把巨噬细胞想象成一台自己在屋子里到处转悠的小小清洁机器。它从一个房间走到另一个房间,碰碰这儿、撞撞那儿,一路捡起面包屑和灰尘。不过,巨噬细胞可比任何机器都聪明得多。它是活的。它能分辨出哪些是无害的小灰尘,哪些是危险的病菌,而且在需要的时候,它还能呼叫帮手。
人们最早认识这类细胞,是在一百多年前。当时,一位科学家正在研究一只幼小的海星,它又小又透明,放在显微镜下可以一眼看穿。他轻轻地把几根细小的刺扎进海星的身体里,然后等着。第二天早上,他看到许多会移动的细胞聚集在那些刺的周围,正想把它们吞下去。他明白了:身体里有一些细胞,专门负责吃掉不属于身体的东西。于是,他给这些细胞起了一个意思是“大胃王”的名字。
一个保卫者大家族
巨噬细胞属于一个叫作白细胞的保卫者大家族。你在第4章讲扁桃体的时候,第一次认识了白细胞。你的血液里满是红细胞,它们负责运送氧气,也让血液呈现红色。不过,在红细胞中间还混着一些白细胞,它们保护你的身体,抵抗病菌。白细胞比红细胞少得多,大约每几百个红细胞里才有一个白细胞。可是,白细胞是你身体的军队,而且它们非常擅长自己的工作。
白细胞是在你某些骨头中间那柔软、像海绵一样的部分里制造出来的,这个部分叫作骨髓。你的骨髓一直都在制造新的血细胞,红细胞和白细胞都有。有些白细胞只能活一两天,有些却能活很多年。因为新的白细胞一直在被制造出来,所以你的身体里总有精神饱满的保卫者随时待命。
白细胞有好几种,每一种都有自己的特殊本领。有一些是快速反应部队,一发现病菌,它们就会冲到现场。它们叫作中性粒细胞。另一些则负责计划和记忆。它们会学着认出特定的病菌,其中有些还会制造抗体。抗体是一种特殊的蛋白质,它们会粘在病菌上,给病菌做上记号,让病菌被消灭掉。这些白细胞叫作淋巴细胞。
接下来就是大胃王——巨噬细胞了。巨噬细胞不只住在肺里,它们住在你身体的许多地方。你的皮肤里、肝脏里、肠道里,还有许多别的地方,都有巨噬细胞。每一群巨噬细胞都很适应自己居住的地方。住在肺泡里的巨噬细胞,特别擅长在肺里工作:它们在气囊又薄又湿的壁上爬来爬去,让气囊保持畅通。
肺里的巨噬细胞是从哪里来的呢?其中很多在生命非常早期就在肺里安家了,甚至在你出生以前就来了。需要的时候,它们会自己繁殖出更多的巨噬细胞,有点像一个世世代代住在同一个街区的大家庭。当需要额外的帮手时,另一种叫作单核细胞的白细胞可以从血液里赶到肺里。单核细胞一到那里,也可以长成巨噬细胞。
巨噬细胞虽然很小,但和病菌比起来,它就是个巨人。一个巨噬细胞的宽度,大约是一个普通细菌的十倍甚至更多,比病毒更是宽了很多很多倍。不过,你还是需要用显微镜才能看到巨噬细胞。大约四五个巨噬细胞并排在一起,才和你头上的一根头发差不多宽。
大胃王是怎样吃东西的
巨噬细胞没有嘴巴,也没有牙齿。那它是怎么吃东西的呢?它用的是整个身体。巨噬细胞软软的,可以改变自己的形状。当它找到可以吃的东西时,它会把身体的一部分伸出去,有点像伸出两只手臂。这两只软软的“手臂”会绕着那粒灰尘或那个病菌流动过去,一直到在另一边碰在一起。
想象一下,你拿着一条柔软的毯子,把一个球裹起来,直到球被完全包住。巨噬细胞做的事情和这个差不多。等它的“手臂”把病菌完全包住以后,病菌就到了巨噬细胞的身体里面,被封在一个小泡泡里。科学家把这种吞东西的方式叫作吞噬。这下病菌被困住了,再也逃不出去。
接着,巨噬细胞开始分解病菌。在巨噬细胞里面,还有一些装满了强力化学物质的小泡泡。这些小泡泡会和装着病菌的那个泡泡合在一起,强力化学物质就会涌进去。这些化学物质会把病菌分解成很小很小的碎片,就像你胃里的胃液分解食物一样。可以说,每个巨噬细胞身体里都有一个属于自己的小胃。
巨噬细胞怎么知道该往哪里去呢?它会跟着信号走。病菌和受损的细胞会散发出一点点化学物质的痕迹,巨噬细胞能感觉到这些痕迹。它会朝着信号最强的地方移动,就像你可能会循着热面包的香味找到厨房一样。巨噬细胞的表面还有一些特殊的部位,能认出许多常见病菌的外壳。当这些部位碰到病菌时,巨噬细胞就知道自己找到可以吃的东西了。
巨噬细胞还需要知道什么东西不能吃。要是它开始吃你肺里健康的细胞,那可就糟糕透了。幸运的是,你健康的细胞表面带着一种特殊的标记,就像一块牌子,上面写着:“我是这里的成员,请不要吃我。”巨噬细胞会检查这些牌子,然后放过健康的细胞。用旧了或受损的细胞会失去这些牌子,换上另一种牌子,告诉巨噬细胞:该把它们清理掉了。
一个巨噬细胞可以一个接一个地吃掉许多病菌,而且能长时间地工作。有些肺里的巨噬细胞会坚守岗位好几个月,甚至更久。它们一遍又一遍地巡逻同一片区域,所以肺泡会被反复检查。大多数时候,它们只会找到几粒无害的小灰尘需要收拾,而且它们干得悄无声息,你一点儿也感觉不到。
巨噬细胞在肺泡里还有一项日常清洁工作。你还记得表面活性物质吗?就是那种像肥皂一样、能让小气囊不会粘在一起合上的液体。你的肺一直在制造它,旧的表面活性物质需要被清理掉,新的才能补上来。巨噬细胞会把用过的表面活性物质吃掉,帮上这个忙。这样一来,它们就让肺泡的内壁保持清新,运作良好。
灰尘、烟和其他小颗粒
巨噬细胞吃的东西并不都是病菌。每天,你都会吸进几千升空气,这些空气里带着灰尘、烟灰和花粉之类的小颗粒。鼻子、气管和支气管会拦住其中的大部分。不过,有少数最最小的颗粒会一路飘到肺泡里。巨噬细胞也会把这些颗粒吃掉,免得它们在你的肺里越积越多。
花粉是巨噬细胞常常遇到的另一种小颗粒。对大多数人来说,一点点花粉根本不算什么麻烦,巨噬细胞只要把它们收拾掉就行了。不过,有些人会过敏。在他们的身体里,防御系统的其他部分会把无害的花粉当成危险的病菌来对付。这就是为什么在植物释放大量花粉的季节,有些人会打喷嚏、眼睛发痒或者流鼻涕。
有些小颗粒很容易被巨噬细胞分解,有些却不行。一点点烟灰或矿物粉尘,没办法像病菌那样被消化掉。于是,巨噬细胞就干脆抓着它不放,把它包得好好的,不让它碍事。然后,巨噬细胞有几种不同的办法,把这粒颗粒带出肺泡。
第一种办法是爬出去。带着一堆灰尘的巨噬细胞,可以从肺泡一直爬到最细的气道。在那里,它会到达那座由黏液和纤毛组成、会移动的楼梯的最底端,也就是你在讲气管的那一章里学到的那座“扶梯”。巨噬细胞爬上去,扶梯就把它连同它带着的东西,一路送到喉咙。然后它会被咽下去,永远离开肺部。
另一种办法是进入淋巴系统里那些细小的排水管道。这些管道会把液体从肺里运到淋巴结。淋巴结就是你在脖子里和支气管附近认识的那些豆子形状的小岗哨。有些巨噬细胞会把它们带着的灰尘送到那里。有些大人许多年来吸进了大量含有灰尘或烟雾的空气,他们的这些淋巴结会因为储存了许许多多小颗粒,慢慢地变黑。
巨噬细胞工作很努力,但它们也会忙不过来。如果一个人每天都吸进烟,比如烟草烟雾,肺里的巨噬细胞就不得不吃下大量细小的烟雾颗粒。它们的身体里塞满了黑色的小颗粒,会变得疲惫,抵抗病菌的能力也会变差。这就是吸烟的人往往更容易得胸部感染的原因之一。让你周围的空气保持干净,巨噬细胞的工作就会轻松得多。
拉响警报
大多数日子里,你肺里的巨噬细胞都是单独工作的。它们在这儿吃一粒灰尘,在那儿吃一个病菌,这样就够了。可是有时候,会一下子来很多病菌。也许是附近有人打了个喷嚏,你吸进了一团感冒病菌。当一个巨噬细胞发现的病菌多到自己对付不了时,它不会只顾着一直吃下去。它会呼叫帮手。
巨噬细胞呼叫帮手的方法,是释放一种传递消息的化学物质。这些化学物质从巨噬细胞身边扩散开去,就像警铃声在一栋大楼里传开一样。消息传到附近的血管,也传到其他白细胞那里。这条消息好像在说:“病菌来了,快来!”
快速反应部队——中性粒细胞——是最先响应的一批。它们从附近的血管里挤出来,冲到警报响起的地方。在那里,它们和巨噬细胞一起吃病菌。附近的血管也会发生一点变化。血管会变宽,还会变得有一点点漏,这样就有更多的保卫者和更多有用的液体能到达正在战斗的地方。
这一整套反应叫作炎症。你很可能在自己的皮肤上见过炎症。当你擦破膝盖时,伤口周围可能会变红、发热、有点肿,还会疼。那是你的身体在往伤口送去更多的血液和更多的保卫者来保护它。你感冒的时候,气道里也可能发生类似的事情。肿胀和多出来的黏液,都说明你的保卫者正在忙着工作。
有些传递消息的化学物质会走得更远。它们能到达你的大脑,告诉大脑身体正在和病菌作战。这时,大脑可能会把身体的温度调高,这就是发烧。这些消息还会让你觉得累、想睡觉,这样你就会休息,把力气留给这场战斗。在后面的一章里,你会学到更多关于发烧和休息的知识。
巨噬细胞还会帮忙教导其他保卫者。巨噬细胞把病菌分解成碎片以后,可以把其中一些碎片展示在自己的表面上,有点像举起一张画像,告诉大家要找的是哪位不速之客。路过的淋巴细胞可以看看这些碎片,记住这种病菌长什么样。接着,有些淋巴细胞会制造出和这种病菌正好对得上的抗体,有些则会把这种病菌记住很长时间。如果同一种病菌再次来犯,你的身体就能认出它,更快地把它打退。
并不是每一种病菌都会轻易认输。有些病菌有躲开巨噬细胞的诡计,还有少数病菌甚至在被吞下去以后,还能活上一阵子。所以,你的身体不会只依靠一种卫兵。巨噬细胞、中性粒细胞、淋巴细胞、抗体、黏液和纤毛全都一起合作,这样,就算病菌溜过了一个卫兵,还有另一个卫兵在等着它。一层又一层的防御,让你的身体比只靠任何一个卫兵都安全得多。
打扫战场,平静下来
战斗结束以后,有一大堆乱七八糟的东西要收拾。有病菌的碎片,有完成了任务、已经精疲力尽的中性粒细胞,还有受损的细胞。巨噬细胞也会承担这项工作。它们把剩下的碎片吃掉,把肺泡清理干净,好让空气能重新好好地充满肺泡。
巨噬细胞还会帮忙关掉警报。病菌消失以后,它们会释放另一种传递消息的化学物质,告诉身体平静下来。肿胀会消退,多出来的保卫者会离开或被清理掉,肺的内壁也开始愈合。在合适的时候关掉警报,和拉响警报一样重要。如果危险早就过去了,警报还一直响个不停,那它本身就会惹出麻烦。
其实,肺里的巨噬细胞通常都是冷静、稳重的工人。每天,它们都会遇到许多无害的灰尘和花粉,但它们不会为每一粒都拉响警报。要是那样的话,你的肺就会一直又肿又疼。相反,它们会悄悄地吃掉那些无害的小颗粒,把警报留给真正的危险。这种细心的平衡,能帮助你的肺保持健康和舒服。
感冒过后,你也许能注意到这种清理工作。感冒最难受的时候过去了,你的精力恢复了,你开始觉得自己又变回原来的样子了。不过,一点轻轻的咳嗽可能还会持续一段时间,有时会有一个星期或更久。这常常是因为你气道的内壁还在愈合,你的清洁工们也还在收拾。如果咳嗽持续了很长时间,或者好像越来越严重,大人应该去和医生谈一谈。
你不需要做什么特别的事情来帮助你的巨噬细胞。它们会自己工作,你根本不用去想它们。不过,那些对你全身有好处的健康习惯,对这些清洁工也有好处。睡足觉、吃各种各样的好食物、喝水,还有活跃地玩耍,都能帮助你身体里的保卫者保持强壮。呼吸干净的空气、远离烟雾,就意味着你的巨噬细胞要做的工作更少。
下一次你深深吸一口气的时候,想一想你肺泡里的巨噬细胞吧。它们正在爬行、搜寻、吃东西、打扫,全都不发出一点声音。从你还记不得事的时候起,它们就一直在这样做,而且在你的一生中,它们都会一直做下去。它们是你身体里最忠诚的卫兵之一。
不过,巨噬细胞并不是你肺里唯一的旅行者。还记得吗?单核细胞可以从血液里过来,变成新的巨噬细胞;警报响起时,中性粒细胞会冲过来。它们全都是乘着血液在你的身体里旅行的。血液还运送着你的肺泡收集到的氧气,把氧气送到从头到脚的每一个细胞。在下一章里,你将跟着血液一起出发,乘上那列永远不停的红色列车。
关键词
巨噬细胞:一种很大的白细胞,会吃掉病菌、灰尘和用旧了的细胞。它的名字意思是“大胃王”。
白细胞:血液里保护身体、抵抗病菌的细胞。白细胞有好几种,每一种都有自己的工作。
吞噬:巨噬细胞吃东西的方式。它用柔软的身体把病菌或小颗粒包起来,直到把它们封在自己身体里面。
中性粒细胞:行动迅速的白细胞,会冲到发现病菌的地方,帮忙消灭病菌。
淋巴细胞:会学着认出特定病菌的白细胞。其中有些会制造抗体,有些会把病菌记住很长时间。
单核细胞:在血液里旅行的白细胞,进入身体的组织以后,可以长成巨噬细胞。
抗体:一种特殊的蛋白质,会粘在病菌上给它们做记号,让其他保卫者能找到并消灭它们。
炎症:身体对病菌或受伤的一种反应。这时会有更多的血液和保卫者来到某个部位,常常让那里变红、发热和肿起来。
过敏:身体的保卫者把某种无害的东西(比如花粉)当成危险病菌来对付的一种反应。它可能让人打喷嚏、眼睛发痒或者流鼻涕。