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在你看不见的地方,它们曾为你拼命

时间:  2023-12-16   阅读:    作者:  陶瓷兔子

  熙熙攘攘的大街上,有人打了一个喷嚏,其他人匆匆忙忙从他身边经过——这个场景想必你已经见识甚至经历过无数次,多到你甚至都不会注意到这件事的发生。

  但就在这个瞬间,你的身体里打响了一场史诗般宏大又惨烈的战役,而那声喷嚏,正是宣告战争开始的号角。

  无数腺病毒随着飞沫进入你的体内,这种最古老的呼吸道病毒有个单纯但残忍的目标:进入你的身体,侵占你的细胞,最大限度地自我复制,直到摧毁你的整个身体。根据它侵占的细胞数量多少,人体出现的症状可能从轻微的咳嗽到严重的肺炎、脑炎、心肌炎,甚至死亡。

  万幸的是,细胞并不会坐以待毙。几亿年来跟病毒的殊死缠斗,让人体里几乎每一个细胞都有了强大的单兵作战能力。

  不信?来看看《人体奥妙之细胞的暗战》这部纪录片。

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  入侵

  人体的绝大多数部位都有皮肤覆盖,可以保护我们免受病毒的侵害,但“对外开放”的口鼻处就成了命门,每一粒肉眼不可见的飞沫中都可能存在着成千上万的病毒。

  一旦飞沫进入口鼻,你的体内就会出现激烈的斗争场景。

  病毒来势汹汹,但细胞的第一道防线也不是摆设,人体内的大多数细胞周围都漂浮着由抗体构成的一层Y型蛋白防御网,这些Y型蛋白在发现外敌入侵之后会第一时间迎战,而它们的战术,就是以自身为锁链,牢牢将几个病毒围困,使单个病毒里的DNA被牢牢锁死在内核,从而成为白细胞的食物。

  如果你足够幸运,只吸入了少量的病毒,它根本近不了细胞的身就会被消灭;如果不够幸运也没关系,这场大战只是刚刚拉开了序幕。

  抵抗

  如果你还记得初中生物课的内容——人体内的每个细胞都被细胞膜包裹着,这层薄薄的细胞膜也是细胞防御的一部分,当大分子进入细胞膜时会被拒之门外,并被游走在细胞膜表面的监控蛋白质检测,每一个游走的蛋白质都像是一把锁,只有对应的钥匙才能打开进入细胞膜的大门。

  而腺病毒精湛的山寨技术在此刻就派上了用场。如果将病毒放大至肉眼可见,你就会看到,单个病毒上有一个突出的纤维尾部,它就是病毒伪造出来的“钥匙”。它堂而皇之地欺骗了人体细胞表面的卫士,打进了细胞内部。病毒的破坏计划正式开始!

  诡计

  成功打进细胞膜中的病毒只是完成了第一步,然而此时,它们必须还要经历一次“生死考验”——所有进入细胞的物质都会被送到一个叫作核内体的“分拣站”,这个分拣站会对传入的物质进行加工,并决定将它们送到细胞的哪一部位。

  每个分拣站的内壁都有一个凸起的蛋白质泵,它会向每一个被送来的东西喷射一种偏酸性的物质,腐蚀掉大分子的蛋白质衣壳,将它们撕得支离破碎。听上去很厉害吧?但病毒等待的正是这个时刻。这位欺诈大师正是利用了分拣站的腐蚀机制剥落掉衣壳,并分解出一种特殊的蛋白质,直接攻击分拣站内部并撕开壁膜。这一步操作,配得上“反间计高手”的称号了。而成功完成这一步的病毒颗粒,离我们的细胞核只剩下5微米的距离。从它进入我们体内的那一刻算起,只用了大约一小时。

  阻击

  连续丢失了两条防线的细胞,已经陷入极其被动的局面,而此时此刻的病毒却如鱼得水。经过几亿年与细胞的缠斗,它早已进化出一套劫持马达蛋白的诡计——在细胞内部,所有的物质都要由马达蛋白搬运才能到达细胞核。如果有的病毒颗粒没能搭乘上这个萌萌的“人力车”,就只能无助地飘荡在细胞液中等待凋亡。

  而对于那些足够幸运的坐上了“专车”的病毒来讲,似乎已经没有什么可以阻挡它们走完最后的5微米了。但细胞并不这么觉得。就在病毒美滋滋地坐顺风车的时候,细胞已经默默组织了一场阻击战。

  还记得病毒刚刚进入人体就遭遇的Y型蛋白吗?有一些Y型蛋白虽然无法将病毒锁死打包,却依然牢牢地黏在病毒身上。这些附着在病毒身上的Y型蛋白正是细胞安插的“内应”,它们看上去百依百顺,却早已偷偷地召唤了帮手——TRIM21蛋白,而这种蛋白的作用,就是发出回收信号:我不成了,快回收我!

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  无情的蛋白酶体接收到这个信号之后就会立刻开动,直接把病毒绞成碎片。仅仅在几个小时之内,蛋白酶体就可以摧毁细胞里大约九成的病毒。

  但对于病毒大军来讲,数量并不重要,又或者说,它们玩的就是人海战术,图的就是只要一条漏网之鱼逃过细胞的防御和阻击,就足够翻天覆地。

  侵占

  这个逃过了一劫又一劫的病毒终于向细胞发起了无情的攻击。在进入核膜的时候,它会遭遇第二次撕裂,跟之前一样,细胞的这个自卫动作对病毒来讲简直是正中下怀。它的终极武器——隐藏在内核的DNA链终于被完全释放进细胞,而细胞最大的漏洞,就在于它的DNA机制无法区分眼前这串DNA到底来自自身还是来自病毒。

  利用这个漏洞,病毒的DNA像一条黑蛇似的在细胞核内游走,这串“有毒”的DNA编码很快就被转录为下达给细胞的执行指令,传达给核糖体。从此时此刻开始,这个病毒完成了它的使命。它将人体的细胞成功地变成了自己的工具,而现在它只需要等待,等着核糖体遵照指示开始源源不断地建造病毒蛋白,集结成一支新的病毒大军。一旦军队建成,它们就会撕开核膜冲向新的目的地,侵占一个细胞。

  下一个,再下一个,至死方休。

  呼救

  虽然傻傻分不清DNA序列,但细胞还是能在最后时刻识破病毒的真面目。它几乎已经被病毒吞噬殆尽了,但凭着那最后的一口气,它会将那个包含着病毒碎片的囊泡交给马达蛋白,马达蛋白会将这个囊泡送出细胞,等待路过的白细胞发现。

  如果囊泡刚一送出就有巡逻的白细胞经过,这位“病毒吞噬者”会立刻出手,将这个濒死的细胞以及它体内的病毒齐齐吞噬。

  但如果赶巧错过了白细胞这一轮的巡逻,病毒和细胞的战斗就会升级,进入决赛。

  殊死之战

  当气势汹汹的病毒大军撕开核膜时,它们或许会惊讶地发现,等待自己的并不是流淌着蜜浆的乐土,而是严阵以待的军队。

  当战争在部分细胞内部如火如荼地开展时,其他细胞也没闲着,它们齐心协力地提升了人体安全系统的等级——专门针对这种病毒的抗体会以每秒5000个的速度被大量生产出来,这些抗体重新返回战场,并装上了为这种病毒量身打造的封锁武器。

  与此同时,与抗体数量相等的白细胞也会赶赴战场,这两支混合军队进入血液和细胞的间隙,静静地等待着病毒从某个角落冒头。一旦病毒颗粒被发现,这支大军将毫不犹豫地开始屠杀——抗体锁死,白细胞吞噬,配合得天衣无缝。

  这时,被感染的细胞周围的健康细胞也会作出牺牲——为了最大限度地阻断病毒传播,它们会选择自我凋亡。细胞内部的线粒体会向细胞质释放一种细胞色素C,破坏自己的内膜,然后坦然地迎接凋亡的命运。

  也只有到了这个阶段,我们才会后知后觉地意识到这场战争的存在——加速的血流将更多白细胞送往战场,导致鼻部和咽部充血、红肿,我们感觉到的鼻塞、咽痛,正是白细胞猛烈攻击病毒的迹象。而你体内的120万亿个细胞,已经为此不眠不休地战斗了48个小时。

  我在《细胞生命的礼赞——一个生物学观察者的手记》里看到了一个很有趣的理论,说细胞里为我们提供一切生存能量的线粒体,其实更像是一个独立存在的生命。这些原核生物其实跟病毒同根同源,只是当病毒选择了保持以碎片形式存在时,它们选择了进化,并与人类共存。

  太不可思议了吧。

  为人类提供活动能量的线粒体,它的体内居然有一套与我们截然不同的DNA和RNA。

  这也就等于说,你不是你体内细胞的主宰,你只是细胞的共生体,仅此而已。但它们还是坚定地站在了你这一边,哪怕到了最后一刻,它们宁愿牺牲自己也要让你活下去。

  无论你遭遇过什么,经历过什么,都请记得你不是一个人,无数个它们正在为你而战,它们也将永远为你而战,为你不惜一切,为你献出生命。它们还没认输。

  因此,无论面对何种危难,请千万别轻言放弃。

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