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体温与免疫钟

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人体可以被看成是一个巨大的生化反应器,我们的身体内部每时每刻都在发生着无数个生化反应,无论是新陈代谢还是免疫系统,甚至包括大脑的思维过程,都是一系列生化反应的结果。
  
  学过化学的人都知道,温度是控制生化反应速度的关键因素之一。无论环境温度如何变化,恒温动物体内的生化反应速率都能维持在一个相对恒定的水平上,这就是为什么恒温动物要比变温动物更容易适应环境的原因。
  话虽如此,恒温动物的体温也会有微小的波动。比如,我们每个人的体温都有个24小时的周期,白天要比夜晚高1~1.5℃左右;再比如,育龄妇女每次排卵时体温都会上升0.5℃左右,不少人就是用这个办法来预测排卵期的;更重要的是,每当我们的身体遭到外敌入侵,比如细菌或者病毒感染时,体温都会相应地上升,这就是俗称的“发烧”。
  以前人们认为,发烧导致的体温升高加速了生化反应的速度,提高了人体免疫系统的工作效率,这就是发烧能够抗感染的原因所在。但新的研究表明,人体免疫系统是由一座生物钟来控制的,体温升高只不过是把这座生物钟拨快了那么一点点而已。
  具体来说,这座免疫钟的主要组成部分是一个名叫NF-κB的蛋白质,这是一系列名为“核因子”(Nuclear Factor)的基因调控蛋白中的一个,它能够精准地打开或者关闭超过500个和免疫反应有关的基因。研究发现,NF-κB像个钟摆一样在细胞核和细胞质之间来回穿梭,正常体温状态下(37℃)该蛋白每秒钟进出细胞核的次数约为100次。随着体温的上升,NF-κB蛋白的摇摆速度就会增加,免疫系统的活性因此而提升,其表现就是炎症反应。
  换句话说,人体免疫反应的强度受到NF-κB免疫钟的控制,而这个免疫钟则受到体温的控制,这就是为什么体温升高有助于加强免疫系统活性的原因。
  这套理论可以解释为什么冬天最容易患感冒,因为冬天时我们的体温通常会降低,抵抗力便会因此而下降。这套理论还可以用来解释为什么倒时差时最容易生病,因为我们的体温有个正常的24小时周期,白天接触病菌的机会多,体温相应也最高。如果倒过来,白天体温低,那就不好了。
  免疫反应不但可以用来抵抗病菌或者病毒的入侵,還能杀死癌细胞,所以免疫钟还和身体的抗癌机制有关系。曾经有人通过人工诱导发烧来对付肿瘤,并取得了一定的疗效,原因就在这里。
  不过,免疫系统是把双刃剑,有时也会误伤友军。因此免疫系统也不能永远保持活跃状态,否则就容易患上自免疫疾病,比如风湿性关节炎和牛皮癣等。研究证明,如果体温调控出了问题,自免疫疾病的患病率就会上升,原因也在这里。
  如果上述理论是正确的,那就说明医生们可以通过调节体温的方式来控制免疫系统的活性,并用这个方法来治病。问题在于,体温不但能够影响免疫系统,还和很多其他系统的正常功能有关联,没法随心所欲地加以调节。如果能确切地知道免疫钟的运行机理,就能绕过体温调节这个环节,直接精准地控制免疫系统的活性了。
  英国华威大学和曼彻斯特大学的科学家们研究了这个问题,发现一个名叫A20的蛋白质和体温调节有关。如果人为除去这个蛋白质,免疫钟就不受体温控制了。研究人员将这个结果写成论文,发表在2018年5月29日出版的《美国国家科学院院报》(PNAS)上。有评论认为,这项研究有助于科学家开发出一种新药,帮助医生们在不影响体温的情况下精准地控制免疫系统的活性。

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分类:27期 | 标签: | 76 views