一、粘膜系统

绝大部分的病原体入侵都发生在这些内外交界之处，包括从口腔一直到肛门的消化道，还有通向和外界进行交换的“洞穴系统”的多分支管道。

黏膜的免疫系统必须小心行事，被激活后要尽量把免疫反应限制在最必要的范围内。但同时，黏膜又是身体最薄弱的地方，免疫系统必须要能发挥保护作用，不能太过散漫。真是非常棘手。

针对入侵的第一项反制措施，就是把黏膜变成不适合危险微生物生存的死亡之地。为此，黏膜动用了一系列不同的防御系统。

第一道防线就是它本身的黏液层，与外界进行物质交换的通道表面上都有黏液

首先它是一道阻止外敌入侵的物理屏障

其次充满了有盐，有可以溶解微生物外部结构的酶，还有一些特殊的物质能耗尽细菌赖以为生的关键营养，从而饿死细菌，都富含杀伤力强大的IgA抗体等

黏液层不仅能为你抵御外敌，还能让你免受自身的伤害。比如，胃黏膜就是一层屏障，能保护胃壁细胞，令其不与胃酸接触。

黏液也不是静止不动的，它可以移动。黏膜表面是一层名为“上皮细胞”的特殊细胞，它的细胞膜上覆盖着形如发丝的纤毛，这种微小的细胞器聚在一起，连成大片的网。上皮细胞的任务之一，就是借助细胞膜上的纤毛让黏液流动。

上皮细胞也是一层防御，它们特别擅长激活免疫系统，以及释放特殊的细胞因子以请求支援。

二、肠道免疫

首先，肠道免疫系统是一个半封闭系统，它会试图和身体其他部位免疫系统保持一定的界线。

肠道黏膜有三层。先是黏液层，内含大量抗体、防御素和其他一些能杀伤或杀灭细菌的蛋白质。肠道的黏液层很薄，且要有一定的通透性，好让食物中的营养物质通过

黏液层之下是肠道上皮细胞，它们是人体内外之间的真正屏障。

共生细菌突破防护墙的情况每时每刻都在发生，所以上皮细胞下面还有第三层，“固有层”，这里是肠道免疫系统的大本营。在紧贴着黏膜表面的固有层之内，有特殊的巨噬细胞、B细胞和树突状细胞随时待命，等着收拾那些不速之客。

若非有绝对的必要，免疫系统会极力避免引发炎症，因为炎症会让肠道产生大量多余的液体，造成腹泻。腹泻不仅会使大便呈水样，还会损伤负责从食物中吸收营养的、敏感纤薄的上皮层，并迅速导致重度脱水。

人体和人体免疫系统就明白要谨慎对待肠道炎症。因此，守卫肠道的巨噬细胞有两个特点：一、很擅长吞噬细菌；二、不会释放召集中性粒细胞进而引发炎症的细胞因子。这里的巨噬细胞更像是无声的杀手，不慌不忙地吃掉越界的细菌，不会大呼小叫。

肠道的树突状细胞也很特别。大量树突状细胞直接待在上皮细胞下面，将长触手从上皮细胞之间挤过去，直接伸入肠道黏液。这样，它们就能对不安分的调皮鬼，即想侵入体内的细菌，不断进行采样。

采样是共生细菌时，树突状细胞会让肠道免疫系统保持冷静，不要为这些细菌携带的抗原而烦恼。除此以外，肠道还有特殊的B细胞，它们只生成大量的IgA，这些抗体特别适合在黏液中工作，简直就是为肠道的环境而设的：IgA可以穿过上皮细胞的屏障，大量进入黏膜层；它们也不会激活补体系统，不会引发炎症，这两点对肠道来说都很重要。

IgA还有别的长处：它们有四只钳子，伸向两个相反的方向，这让它很擅长抓住两种不同的细菌，并把它们粘在一起。于是，大量IgA可以把无法反抗的细菌黏成大团，这些菌团会成为粪便的一部分，被排出体外。

三、病毒

病毒是最简单的能自我复制的生物，病毒只是个壳子，里面装着少许几条遗传编码和一些蛋白分子而已。它们完全依赖其他真正的生物而“活”

病毒太基本、太简单了，不可能主动去做任何事。它们其实就是飘在环境中的微粒，完全靠运气等着撞到倒霉的宿主身上。

病毒专为寄生而存在，为了自己的繁荣昌盛，病毒要做的就是钻进细胞内部。为达到这一目的，它们利用了一个所有细胞共有、生物绝无可能护卫周全的弱点：它们攻击受体。

病毒的外壳上长着特殊的蛋白质刺突，可以和宿主细胞表面的某类受体结合。这意味着病毒不是任何细胞都能黏附，这些细胞必须有它们可以黏附的受体才行。可以说，每个病毒上都有许多不同的蛋白拼图块，它只能和恰好有匹配受体的细胞结合。

病毒不会攻击所有细胞，它有专长，专门攻击特定的猎物。

病毒感染目标细胞后，会无声无息地接管细胞。不同种类病毒感染的机制有很大差异，不过大体上是病毒把遗传物质注入宿主细胞内，让宿主细胞不再生成细胞自身的东西，转而开始生产大量的病毒。有些病毒并不会导致宿主细胞死亡，而是把它变成持续制造活体病毒的工厂；另一些病毒则会迅速将宿主细胞消耗殆尽。

有了外壳的病毒会通过出芽的方式离开宿主细胞，也就是说它会“掐下”一点细胞膜，作为自己的另一重保护壳。还有的病毒会导致感染细胞解体，释放出细胞内容物，这其中就包括细胞被“洗脑”后制造的大量新病毒，这些病毒随后会去感染更多的细胞。

致病的病毒非常擅长躲避免疫系统，因为它们有绝招：繁殖得无比快。这也意味着，没有什么变异或突变能快过病毒。

总的来说，生物发生不利突变的概率比有利突变要高。不过病毒不在乎：它有着惊人的增殖率，每个增殖周期生成的病毒数量也极大，因此，在每个被感染的细胞中，几千次病毒突变中出现一个大大有利于该病毒生存的突变，概率都相当高。这是老式的演化策略：蛮力尝试，撞对为止。但特别有效

病毒个头更小，自身没有新陈代谢，不会释放化学废物供免疫细胞识别，所以比细菌更难发现。在病毒的生命周期里，它大部分时间都藏在细胞之内，并努力操纵被感染的细胞，好骗免疫系统卸下防备。病毒的变化比细菌快得多，一个病毒一天之内就能变成上万个，实现指数级增长。致病病毒可是极度危险的敌人。

大部分致病病毒的主要入侵点：呼吸道黏膜。这合情合理，因为我们前面已经简单讲过，对想要入侵人体细胞的病毒来说，皮肤实在不是个好地方，这里有层层的死细胞堆叠出的屏障。相反，如果是肺部的黏膜，病毒要进入就“比较”容易——这并不是说“绝对”容易。和皮肤一样，呼吸道黏膜也有强大的防御力量。

四、呼吸道粘膜

肺部的免疫系统必须更谨慎，不能太粗暴。它必须演化成一套平衡的系统：既能赶跑入侵者、清除污染，同时又不能阻碍气体交换。

鼻腔是呼吸系统的第一道防线。鼻子里有大型过滤装置——鼻毛——它们尽管不能阻挡太小的东西，但可以把较大的异物，如大颗的灰尘、花粉等挡在外面。另外，和其他黏膜一样，呼吸道表面也有一层黏液，打喷嚏的时候会一下子喷出来。

肺泡表面不能有黏液，在肺的最深处，同时也是最脆弱的地方，仅仅有一层上皮细胞，把身体内部和外界隔开。它暴露在外，是各种病原体的完美目标。

为了守护肺泡，这里生活着一种非常特殊的巨噬细胞：肺泡巨噬细胞。它的主要职责就是在肺部巡逻，清理垃圾。大多数的残骸和其他有害物质都被上呼吸道黏膜困住了，但还是有一些抵达了下呼吸道。肺泡巨噬细胞非常沉着冷静，和皮肤上的巨噬细胞相比，要激活它们可难得多。在呼吸道，它们会下调中性粒细胞等免疫细胞的敏感度，让免疫系统更平和。更重要的是，肺泡巨噬细胞会缓和所有的炎症。

斗争的第一步，是细胞要能意识到自己遭到了袭击。因为黏膜上的上皮细胞是病毒入侵的主要目标，它们其实早有防备。它们也拥有能识别特定结构的受体，可以识别病毒一类敌人的最常见形状，上皮细胞也有一些不同的受体，可以扫描自己的内部，看看有没有危险信号。

当身体面临着病毒感染的巨大挑战。先天性免疫系统对付病毒远不像对付细菌那样厉害。所以病毒感染（或是被能躲进细胞的细菌感染）时，身体急需适应性免疫系统的援助，来赢得清除感染的机会。但我们已经知道了，适应性免疫系统反应很慢，需要几天的时间才能苏醒；考虑到病毒惊人的增殖速度，这种情况可不是我们想看到的。所以，在严重病毒感染时，先天性免疫系统就要和被感染的细胞一起争取世上最宝贵的东西：时间。它们必须减慢感染的速度，尽可能阻止病毒向更多的细胞扩散。

细胞是怎么做到的：发动化学战。

一旦某个细胞发现自己被病毒感染，它马上就会朝周围的细胞和免疫系统紧急释放出一系列细胞因子。细胞因子就是激活并指挥免疫系统的分子

细胞会释放许多不同的细胞因子，它们功用各异，而这里我们要重点介绍一类非常特殊的因子：“干扰素”。顾名思义，它们是干扰病毒的细胞因子。

可以把干扰素想象成回荡在大街小巷的警示，它呼吁大家锁好大门，再用家具顶住，窗户也要用木板钉上，防备敌军的袭击。干扰素等于是“准备迎接病毒来袭”的确定信号。

细胞活动的第一批剧变中，包括暂停蛋白的生产。每时每刻，细胞都在回收和重建细胞内部构件和材料，确保蛋白的形状和功能都正常。而有些干扰素会让细胞休息，减缓新蛋白的合成。细胞如果不再大量合成蛋白，那么在已被感染的情况下就也不会合成大量病毒蛋白。所以通过让细胞慢下来，干扰素就可以明显减慢病毒的合成。

干扰素不太可能独力消灭感染，但它们也不用这样做。它们只要让周围的细胞对病毒的抵抗力大大增强，从而减慢病毒的复制就行了。有时，这样就可以很有效地阻止病毒感染扩散，身体甚至都不会有任何感觉

在细胞受体的帮助下，上皮细胞发现自己已经被病毒感染。为了警告其他细胞并赢得时间，它们会释放名为“干扰素”的细胞因子。细胞识别出这些干扰素后，就会停止合成蛋白质，延缓感染的进展。

总结：在细胞受体的帮助下，上皮细胞发现自己已经被病毒感染。为了警告其他细胞并赢得时间，它们会释放名为“干扰素”的细胞因子。细胞识别出这些干扰素后，就会停止合成蛋白质，延缓感染的进展。

浆细胞样树突状细胞

些特殊细胞会随血液流动，或是驻扎在淋巴网络中，专门扫描病毒的指征——平民细胞释放的报警干扰素或直接是体液中的病毒颗粒。不管是哪种情况，只要发现了病毒感染的迹象，它们就会活化，转变为化学“水”电厂，释放出大量的干扰素，这些干扰素不仅会使细胞启动抗病毒模式（停止合成蛋白质等），还会使免疫系统活化并做好应战的准备

在感染事件中，最严重的损害往往是免疫系统本身造成的，流感时也不例外。你即将经历的痛苦，都会是免疫系统拼命阻止病毒对肺部的野蛮入侵而带来的。

战线已经从上呼吸道延伸到了下呼吸道，战场上一片忙乱。本地的巨噬细胞忙着清理死去的上皮细胞，吞噬碰到的病毒颗粒，同时释放细胞因子，呼叫支援，引发更多的炎症反应。

中性粒细胞也加入了战斗，而它们的存在好坏参半（病毒感染时，中性粒细胞究竟是真的有用，还是只会造成不必要的损害，这一点免疫学家们仍在研究，尚无共识）。中性粒细胞似乎不能有效抵抗病毒，所以它们的作用主要是间接的：它们无所顾忌，可以增强炎症水平。

先天性免疫系统提供背景信息、做出重大决策的一般性作用，在这里再次表现了出来：免疫细胞意识到它们面对的是病毒感染，需要更大规模的援助，于是释放出另一组细胞因子：“热原质”。

大致解释，热原质就是“产生热的物质”，这个名字非常贴切。简单地说，热原质就是引起“发热”的化学物质。发热是系统性的全身反应，它会形成不利于病原体生活的环境，让免疫细胞能更有力地战斗。发热也会促使人卧床休息，保存能量，给身体和免疫系统修复和抵抗感染的时间。

热原质有着厉害的起效方式：它们直接影响大脑，给大脑下命令。你可能听过“血脑屏障”，它是精巧的结构，能阻止大多数细胞和物质（当然也包括病原体）进入脆弱的脑组织，保护大脑免受损伤和干扰。不过大脑中有些部位的血脑屏障，可以让热原质一定程度上通过。热原质进入脑内，会和神经细胞发生作用，引发复杂的连锁反应，改变人体的内在恒温设定，从而升高体温。

而大脑会通过两种主要方式升高体温：一种产热方式是让人打寒战，即让肌肉会快速收缩，同时产生热作为副产物；另一种是让体表的血管收缩，减少皮肤的热量散失，从而保持热量。

要消灭大量病毒，最好的办法是杀死感染的细胞，这样同时就消灭了里面的病毒。我们可以好好想想，这是何等大事。免疫系统需要有能力杀死自体细胞，即有权置你于死地。可以想见，免疫系统拥有多么危险的能力，又负有多么重大的责任：只需想一下，要是免疫细胞出了错，决定杀死正常的组织和器官，会怎么样。事实上，的确有这种情况，每天都有几百万人正遭受着自身免疫性疾病的折磨那么，免疫系统是怎样做到既杀死感染细胞，又不造成巨大破坏的呢