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经济参考网读书频道
从结核杆菌上吸取的教训
恐怖组织总有办法迅速集结和化整为零,在这一点上很像另一种极具韧性但是又完全不同的现象:人体感染结核病的病理学症状。这些共性能够在两个方面启发我们,一是怎样设计一个同样有韧性的系统,二是怎样反击这些有韧性的敌人。 结核病是地球上最流行的疾病之一。每三个人当中就有一个人携带结核病抗体,这意味着在他们一生中某些时候曾经感染过结核杆菌,但是他们中只有非常小的一部分人会患上结核病,比例大概是10%左右。然而,结核病的死亡率非常高,每天都有约4 700人会死于这种疾病,大部分来自贫困的非洲和亚洲。而每秒钟都会有一个人感染结核病,也就是说,在你阅读这句话的时候,又有两个人感染上了结核病。 结核杆菌一般通过极小的飞沫进入人体,侵入肺泡,即肺里的小气囊,并在肺泡里驻扎下来。在大约6周时间里,这个刚刚感染结核的人会出现一些轻微的症状,称为“原发感染”,这时一般不会有明显的症状。 但是从细胞的层面上看,有一些巨大的改变正在发生。结核杆菌进入肺里之后,它们会遇到巨噬细胞(俗称“大家伙”)。巨噬细胞是一种守卫人体免疫系统的白细胞,主要负责消灭入侵人体的病原体。有时候,这些巨噬细胞发现入侵的病原体太厉害,有可能采用日本神风特工队一样的自杀性攻击,将病原体整个吞掉,就像给这些病原体盖上了一层尼龙罩子。之后这些巨噬细胞就跟病原体同归于尽了。但是结核杆菌偶尔会反过来进行攻击:它们会侵入一些巨噬细胞中,一方面不让这些巨噬细胞死亡,另一方面将它们变成僵尸一样的结核杆菌孵化器。结核杆菌在这些巨噬细胞中慢慢繁殖,等撑满宿主细胞之后再继续感染其他细胞。 但是它们的如意算盘有时候也会落空——有时候其他巨噬细胞会发现那些被感染了的巨噬细胞的化学信号不正常,于是对这些宿主进行攻击,最终将寄生的结核杆菌一同消灭。对于90%被感染的人来说,免疫系统能够有效控制结核病的感染,但是却没有办法将结核杆菌根除。这些结核杆菌将会进入一段很长的潜伏期,有时候可能长达数年。 萨拉·福琼是一位来自哈佛大学的结核病专家。她说:“结核病之所以难以根治,其中一个原因就是潜伏期长。在潜伏期里,结核杆菌不怎么活动,因此作为传统治疗手段的抗生素并不能起到很好的疗效。毕竟,抗生素作用于人体的新陈代谢,一旦结核杆菌不活动,就没有什么好新陈代谢的了。” 让人意想不到的是,结核病的潜伏期长也是这种病致命的原因之一。感染结核病的人可以继续生活,繁衍后代,因此感染结核病的人也有可能越来越多。“结核病就像寄生虫,偶尔可能致命。这跟埃博拉病毒不一样。埃博拉病毒非常罕见,因为病人很快就死亡了。不到几周,所有的感染者都死了。人死了,疫情也就结束了。” 虽然人们对于结核杆菌的分子生物学原理还不是完全清楚,但是结核病的病理学症状显示,就算在潜伏期,结核杆菌仍然在不断寻找免疫系统的漏洞。这就好像是基地组织在寻找全球安全系统的漏洞一样。福琼说:“我们有理由猜测,在潜伏期,绝大多数的结核杆菌都处于休眠状态,只有少数活跃。但是一旦其他疾病破坏了免疫系统,比如艾滋病、酗酒,或者糖尿病等,结核病又会复发。” 这时,一切都改变了。在这个阶段,虽然说肺部是结核杆菌最中意的感染场所,但是整个身体都是结核菌感染的目标。一旦到了那个阶段,像恐怖组织一样,结核杆菌会引起免疫系统反应过度,趁机扩散。 正常情况下,健康的免疫系统会对结核杆菌和感染了的巨噬细胞发起攻击,形成干酪样肉芽肿。它们采用标准的免疫学策略,用纤维外壳将结合杆菌团团围住,类似于警察将逃犯围困那样。所谓的反应过度就是针对这种干酪样肉芽肿而言。 其实细小的肉芽肿是正常的免疫系统对于潜伏期疾病的正常反应。但是一旦疾病突然恶化,这种肉芽肿可能会混乱。当围住结合杆菌的免疫细胞纷纷死去后,更多的免疫细胞会把死去的免疫细胞围住,而自己也会死去。反复几次,肉芽肿越变越大,就像一个球一样。 在这个不断扩张的外壳内,结核杆菌就在这些已经死亡的免疫细胞组织中迅速繁殖。最终,这些肉芽瘤(学名是“干酪样坏死”,因为它们很浓稠,看起来就像是白软干酪一样)能在肺里发展到一个网球那么大。随着这些肉芽瘤不断长大,肉芽瘤中心的坏死组织开始液化,而这非常有利于结核杆菌的繁殖。事实上,结核杆菌正利用了这种环境,使一个两厘米见方中等大小的肉芽瘤中活跃的结核杆菌超过了一亿个。 随着肉芽瘤不断变大,它开始感染肺壁,最终完全爆发出来,使整个肺部布满结核杆菌,就像是一次大规模袭击,同时袭击多个目标。福琼说:“结核杆菌之所以能够得逞,正是因为它引诱我们的免疫系统犯下战略性错误。本来是要控制感染,反倒将感染的部分聚拢在一起,让细菌大量繁殖。” 在此之后,受到感染的人每咳嗽一次,就会向空气中释放上百万小到肉眼无法看到的结核杆菌。平均每个小时他们会咳嗽13次,而那些极具传染性的病人则有可能每小时咳嗽60次,如果没有得到及时医治,这些病发的人中将有一半因此丧生。
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