整体框架

1.免疫系统是什么，以及相关的基本概念

2.受伤时身体内部会发生什么，免疫系统会怎样快速响应，构筑防御。

3.身体最脆弱的部位，免疫系统又会怎样奋力保护它们免受严重感染。

4.过敏、自身免疫性疾病这样的免疫障碍，以及怎样增强抵抗力。

一、免疫系统

区分自身和异物是免疫系统的核心，维持稳态（即维持体内全部细胞及物质的平衡）是其目标，另外免疫系统还有许多种可能会出错。

自然界中这种现象很常见，叫“涌现”(emergence)，指的是实体拥有它的组成部分所没有的属性和能力。

免疫系统由两大王国组成，先天性和适应性免疫。人一出生就有先天性免疫，它能区分自身和异物，并以后者为敌。先天性免疫系统在一线和敌人近身肉搏，也会判断敌人属于哪一大类，有多危险。它还能激活第二道防线，即适应性免疫系统，这种免疫力要经过一些年才能准备就绪，有效地投入使用。适应性免疫力有针对性，能借助非凡的信息储备和强大的超级武器来打击自然界中可能出现的每一个敌人。不过尽管它很强大，它的主要任务之一还是增强先天性免疫力。

细胞是生命的最小单元，细胞很微小，它们没有意识，没有感情，没有目标，没有自由意志，也没有主动决策。简而言之，细胞就像生物机器人，完全受更小的细胞构成部件所引导的生化反应驱动。

蛋白质是由氨基酸链形成的。氨基酸这种微型有机构件有20种，把它们以无论什么顺序连成一串，就能得到蛋白质。这一原理能让生命构建出超级多不同种类的蛋白质。

氨基酸链生成后，会变形折叠，从二维的线条变成三维的立体结构

基于氨基酸的种类和排列顺序，氨基酸链会折叠成不同的特殊形状。

蛋白质的形状会决定它的功能。形状就是一切。

基于形状的不同，有些蛋白质可以执行功能，有些则被用作建筑原料。细胞几乎可以用蛋白质合成出所需的一切。

它们还是传递信息的信使，可以收发信号，借此改变自身的形状，并触发极度复杂的连锁反应。

在微观世界里，分子的形状决定了它们是互相吸引还是互相排斥。因此细胞内蛋白质的形状也决定了蛋白质会互相吸引还是排斥，以及它们之间会发生怎样的相互作用（作用的频率则由不同种类蛋白质的数量决定）。地球上所有细胞的生化反应都是由这些相互作用组成的。

总结：细胞里有很多蛋白质。蛋白质就像三维拼图的小块。其特殊的形状决定了蛋白质能否互相结合或以某种方式相互作用。一系列的此类相互作用促成了细胞的行为，这些作用就叫“通路”。这就是我们为什么说细胞是生化反应指挥下的蛋白质机器人。蛋白质没有头脑，没有生命，它们之间复杂的相互作用创造出了可以做出反应且有生命的细胞，而细胞之间复杂的相互作用又创造出了相当智慧的免疫系统。

二、炎症

炎症是免疫系统对所有类别的损伤做出的普遍反应，目标是将感染局限在一定范围内，防止它扩散，同时也协助清除受损和死去的组织，为免疫细胞和免疫蛋白搭建起直达感染部位的特快通道。旨在快速抵御损伤和感染。

炎症就是血管壁细胞变形，于是血液的液体组分“血浆”大量渗出，涌到受损或感染部位的过程。有五个标志红、热、肿、痛和功能丧失

液还带来额外的体温，这对身体有好处：大部分微生物都不喜欢热，所以伤口的升温会让病菌变得不那么活跃，生存压力增加。对你来说，病原体们当然是越难受越好。与此相对，有修复作用的正常细胞很喜欢升温，这会加快它们的新陈代谢，促进伤口快速愈合。

然后是疼痛。炎症释放的化学物质让神经末梢对疼痛更加敏感，在局部肿胀的过程中，具有疼痛感受器的神经细胞应压力而激活，把疼痛信号传给大脑。

功能丧失和疼痛使你只得休息，不去增加患处的负担。它迫使你给身体一些时间修复。

细胞非自然死亡，皮下的肥大细胞破裂或是被激活，以及免疫系统处于战斗状态，都会释放化学物质，引发炎症。

炎症反应有好处，是免疫启动进行防御的体现，大量的体液和各种各样的化学物质会让敌人头痛，也能召唤增援部队，帮生力军快速到达感染区域；这些都使战场上的防御更容易。

但炎症也会给身体压力，许多情况下会实实在在地危及健康。

三、细胞行为

1.细胞如何传递信息——细胞因子

对细胞来说，信息是实实在在的物理对象：“细胞因子”，细胞因子是一类小分子蛋白质，用以传递信息。信号要超过一定阈值才能激活细胞

细胞就是受生化反应指挥的蛋白质机器人。生化反应会在蛋白质之间引发一系列相互作用，称为“通路”。通路一旦启动，就会引发行为。而细胞因子和细胞的相互作用，是通过细胞表面名为“受体”的特殊结构所介导的通路实现的。受体就是细胞的鼻子。

受体就是插在细胞膜上的蛋白质识别装置。它们一部分在胞外，一部分在胞内。实际上，细胞表面有一半的地方分布着大量、多种的受体蛋白，负责执行吸收特定营养、细胞间通讯或触发各种细胞行为等不同功能。简单说，受体就像细胞的“感官”，可以让细胞内部知道外部的情况。一旦受体识别了一个细胞因子，就会在胞内启动一条通路。经过一系列的蛋白质相互作用，指示细胞内的基因上调或抑制其表达。

2.细胞如何分辨敌我

不管细菌怎么突变，只要它还是细菌，就不得不使用一些特定的蛋白质，如鞭毛，人类细胞就不用鞭毛。

只要细胞识别到鞭毛，就知道这是细菌

细菌还会分泌蛋白质，产生垃圾，这些信号都能被免疫细胞受体接收到，暴露细菌的身份和行踪。

四、补体系统

补体系统是由30多种不同的蛋白质（不是细胞！）组成的军队，它们通力协作，巧妙配合，阻止入侵者在人体内优哉游哉。

补体系统有三大作用：

打击敌人，让敌人不好过。

激活免疫细胞，引导免疫细胞发现并消灭敌人。

往敌人身上扎洞，直至它们死去。

发现敌情的时候，平常游离无用的补体蛋白会分裂成两部分，一部分会成群结队的覆盖在细菌表面，延缓其行动，一部分则作为示警信号快速通知免疫细胞到达战场，同时还可以中和细胞表面的电荷，让吞噬细胞更好的抓住细菌

最后，补体还会变形为针刺一样的形状扎入细胞，致其死亡

总结一  皮肤和先天免疫

身体表面有一道设计巧妙、能自我修复的城墙，它固若金汤，极难逾越，非常好地保护着人体。而一旦敌人攻破了城墙，先天性免疫系统就会立刻反应。

首先出战的是“黑犀牛”巨噬细胞，它们体型庞大，能把敌人整个吞下，结果它们的性命。要是发现敌人太多，巨噬细胞就会分泌细胞因子，这是一种信息蛋白，能召唤来中性粒细胞，这种“端着机枪的黑猩猩疯狂敢死队”。中性粒细胞活不了多久，而且它们在战斗中会误伤无辜，因而伤害身体。巨噬细胞和中性粒细胞都可以引发炎症，炎症会把大量的体液和援军带到感染部位，使得患处局部肿胀。援军之一就是补体，它们是几百万微小蛋白组成的部队，可以辅助免疫细胞杀敌，还参与标记、黏附、削弱和清除敌人。对大多数小伤口和感染来说，有这些强力的队伍协同工作就足够了。