探索人体“防线”的人

北京时间10月3日下午5点30分，诺贝尔生理学或医学奖揭晓，获奖者是在免疫反应方面成绩杰出的美国科学家布鲁斯·巴特勒、卢森堡科学家朱尔斯·霍夫曼和加拿大科学家拉尔夫·斯坦曼。

本年度的生理学或医学奖备受关注，不止因为它是首个被颁发的诺贝尔自然科学奖项，还因为获奖者之一的斯坦曼在该奖揭晓前3天刚刚离世。瑞典卡罗琳医学院坚持为他颁奖，成了诺贝尔奖颁发给离世者的首例。

第一道防线：守护神

守护生物体健康的免疫反应，维护着内环境的稳定，令病原性的细菌、病毒无法侵入。有效的免疫反应是免疫系统各部分生理功能的综合体现，包括了抗原递呈、淋巴细胞活化、免疫分子形成及免疫效应发生等一系列的生理反应。

在这一过程中，首先起作用的是天然免疫反应，它是机体天然存在的，不需任何激发机制，“逢物必反”，对外来侵入物一概排斥。但长期以来，人们对这种自发式免疫反应的发生机制并不十分了解。

以果蝇为主要研究对象的朱尔斯·霍夫曼就是科学界戏称的“虫子学家”。他较具开拓性的工作是在1996年完成的，当时他和同事发现，有一种带有与发育有关的Toll突变基因的果蝇，在细菌或真菌的感染实验中悉数死亡。他认为Toll基因可能有激活天然免疫系统之效，这首先拨开了天然免疫反应分子机制的冰山一角。

但问题到这里还远没有结束，因为Toll基因自身并不能启动免疫反应，它需要借助功能性的受体蛋白质才能发挥作用。

霍夫曼的工作引发了科学界对Toll基因在哺乳动物中作用机制的探索。布鲁斯·巴特勒就处在这股潮流之中，1998年，他与同事在小鼠身上发现了关键的脂多糖受体，后来被人们确认为是一种参与天然免疫反应的重要蛋白质分子。脂多糖是革兰氏阴性杆菌细胞壁的主要成分之一，在人体免疫系统对抗细菌入侵时，作为来源于病原体的抗原，会激起较强的免疫反应，激活免疫系统抵抗“入侵”。这种抵抗必须强度适中，太弱会无法阻止病原，太强又会引发剧烈的炎症反应，造成心肺功能衰竭。

脂多糖的重要作用被凸显出来，成为人类在哺乳动物体内发现的第一种TLR（Toll样受体）。霍夫曼与巴特勒的工作引发了人们寻找TLR的热潮，迄今已有数十种TLR得到确认。这些TLR激发免疫反应的过程也被揭示出来：它们作为重要的抗原分子被抗原递呈细胞捕获，从而引发机体的免疫反应。

第二道防线：清道夫

免疫反应的第二个过程是适应性免疫反应，这种免疫反应针对性强，只攻击害群之马。如果病原躲过第一道防线偷偷溜进来，那就要靠第二道防线——“清道夫”了。它的作用不是把门守住，而是在“贼”已经进门的情况下主动攻击，把“贼”请出去。

B淋巴细胞、T淋巴细胞就能主动攻击病原，但它们的攻击效率与明星细胞“树突状细胞”（以下简称“树细胞”）比起来就要逊色不少。树细胞是体内最强的抗原递呈细胞，具有激活T细胞和诱导免疫反应的特殊功能。它们本身有吞噬功能，因为要把入侵病原体的抗原以最丰富的形式传递给“上级”，所以它们的表面积非常大，以至于成了树突状，名字也由此而来。

早在1973年，拉尔夫·斯坦曼就发现并命名了树细胞。他猜测，这种细胞可能在免疫系统中发挥着重要作用，于是想验证它是否能够激活T细胞。这一观点起初遭到质疑，但他的猜测在细胞培养实验中得到了证实。

后来，斯坦曼与其他科学家又研究了适应性免疫系统可否在遭遇抗原时，选择激活的时机。他们观察到了树细胞如何感受来自天然免疫系统的信号，从而激发T细胞主动出击。这种机制保证了人体免疫系统能对病原刺激做出准确反应，避免了“误伤友军”。

9月30日，斯坦曼因胰腺癌去世，距离获得诺贝尔奖只差3天。但诺贝尔委员会维持授奖的决定，令他成为第一位在过世后仍获得诺贝尔奖的学者。

（摘自《青年参考》）