细胞与病毒武汉大会战:超2万亿免疫细胞在你体内投入战斗!

人体内有超过2万亿免疫细胞
它们每时每刻都在发生着
堪比科幻大片的宇宙大战
BBC的纪录片《人体奥妙之细胞的暗战》
就将这微观世界中细胞与病毒间的正邪对抗
生动形象逼真的展现在我们眼前
这是一部纪录片,也是一部科普片
关乎你,关乎我
关乎着地球上生存的每一个人

本次发生在武汉的新型冠状病毒肺炎也是其中的一次战斗,它不是第一次,也不是最后一次!

《人体奥妙之细胞的暗战》:

01. 可视化的细胞世界

我们的人体内就像一个宇宙
我们对宇宙了解得越多
就越觉得它简单
但想要了解我们体内的2万亿免疫细胞
越了解,反而越显得复杂
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细胞就像新生的婴儿
诞生时看起来都一样,但很快就会变化
生活在不同的国家细胞便会说着不同的语言
就像人一样

蛋白质是这个世界里
最普通也最重要的一员
通过自建与重建
赋予细胞形状和坚韧度
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还有当“搬运工”的马达蛋白
它们利用细胞骨架为公路
将养料、化学物及生命必需物
运送到需要的地方
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△ 分子搬运工——马达蛋白

为此提供能量的是细胞的“发电厂”
被称为“线粒体”的组件
它们能够自由漂移
内部有个每分钟旋转一千多万次的涡轮
给数十亿的“化学电池”(ATP)充电
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我们的心跳、动作、呼吸、思考
都要依靠这些充电的“电池”来提供能量

这么多的分工类别
如此精妙无比的行事计划
是如何达成的呢?

秘密就在每个细胞的中心深处——细胞核
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细胞核就像个储藏室
用来存放指导生命运作的说明书——DNA
DNA是一种链状的化学物质
被整理成一个个基因

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DNA双螺旋结构有两万多条不同的蛋白指令
指示我们的细胞该在何时制造何物
该怎样组建细胞乃至整个人体
人体的每个细胞内都含有约一米八长的DNA

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在细胞里,资源会被反复利用
用过的或出错的蛋白质会被标记并回收
然后由到处巡视的粉碎机“蛋白酶”粉碎
以便于构成新的蛋白质

在细胞社区的互相交流中
蛋白质的碎片会被不断的运到细胞表面

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而我们体内也有检察官会巡视
蛋白质碎块是否有坏损或感染的迹象
它们是人体内免疫系统的守护者
白细胞

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它们会为了社区安全稳定
检查释放出来的蛋白碎片

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在这个极为复杂、令人惊叹的世界
它们听从细胞核的指挥
永不停歇地执行着DNA的指令

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02. 细菌与病毒频频轰炸入侵

 

我们每天都在遭受
细菌与病毒
这些无形生物的频频轰炸

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皮肤是第一道防线抵挡它们入侵
但我们的嘴巴鼻子是通往外界的开放通道
以及通过喷嚏传播,被吸入我们体内

这个拥有机甲外观的是腺病毒
它会导致感冒、肺炎,甚至威胁人们的生命

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当病毒接近细胞时会受到第一重抵抗
它们便是抗体
这种Y形蛋白在细胞之间来回巡逻
一旦识别出入侵者便会附在病毒的“盔甲”上
像警察一样把它们「拷」在一起
方便游荡在外的白细胞把它们吞噬

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抗体和白细胞联手组成了
人体免疫系统的第一道防线!

尽管身体迅速做出免疫应答
成千上万的病毒仍然能冲过防线
达到第二道防线细胞膜细胞的皮肤
第二阶段的入侵即将开始

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但每个细胞膜都是动态的保护层
饱含掌管物质进出的监控蛋白质

●小分子(如水和氧气)可以直接渗入
●大一些的分子(如糖)需通过专用泵
●而最大的分子若想进入,则需要特制钥匙
这一过程指的是
病毒蛋白(抗受体)与细胞膜表面特定代表(受体)的结合

而腺病毒在历经数十亿年的进化后
竟演变出了变出了自己的钥匙
这些盗版钥匙成功骗过了细胞表面的哨兵
病毒大军潜入了细胞内部

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而细胞膜下面的蛋白质们
会误将进入者当成重要的营养物
于是从细胞膜上掐出一个囊泡把病毒包裹起来
这一过程叫作「胞吞」

最终一个分离蛋白将囊泡释放
将病毒运入细胞内部——细胞核
但凡有一个病毒进入细胞核
就能控制整个细胞,并在细胞内繁殖上万次

难道细胞就这么坐以待毙了么?
No!
进入细胞之后,病毒还要面对核内体
像分拣站一样的存在
负责把不同的营养素输送到细胞的不同地方
腺病毒也在这里受到了检查和询问

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病毒被酸液泼满全身之后开始被瓦解
但是,腺病毒不会轻易地狗带
它还有最终的秘密暗器:
隐藏于被瓦解的伤口内部的特殊蛋白质
这些蛋白质猛烈地攻击分拣站的壁膜
最终,击碎壁膜,释放病毒

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虽然90%的病毒都没能攻破分拣站
但只要少数病毒胜利就足够了
这些顽强的病毒可以继续向细胞核前进

虽然已经没有阻力,但无助力的病毒
不能在里面行走,只能无助的飘来飘去

虽然幸存的病毒距离目标只有五微米
但距离成功却还有十万八千里

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这时,一个代步工具出现了——马达蛋白
但想要乘坐它,需要一把匹配的“钥匙”耦合机制
狡猾的病毒竟已进化出能精准匹配的精密结构
成功驾驭了马达蛋白

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你以为故事的结局已经内定了?
并没有!

细胞内部还有着一套自己的防御系统
一种特殊的蛋白质抗体——蛋白酶体
会在细胞运输系统各处搜寻携带抗体的物质
一旦发现,全部击碎

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虽然是一次大规模的团灭
但没有抗体依附病毒可以逃过一劫
并且离成功只差一步之遥
一旦成功就可以成就整个族群的荣耀

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令人绝望的一幕出现了
病毒内部的DNA穿过核孔
被带入了细胞的控制中心
细胞从核心开始腐烂

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在破坏了骨架结构后
细胞结构开始崩塌
彻底攻克下了这座城市
病毒们接着破坏了细胞核膜
将其自行瓦解

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病毒再一次获得自由
准备继续攻击细胞周边其他组织

眼看着事情已经发展到这一步
似乎已经无法挽回了
但转折就发生在一瞬间

在病毒在细胞核内造军队时
我们的抗体也已经完成了针对这种病毒的改造
并重返战场!

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一旦病毒被免疫系统发现
我们体内的系统便会提升安全级别
让负责生产抗体的细胞生产出
专门对付这种病毒的抗体
并复制出大量和自身一样的白细胞

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为了配合白细胞打击敌人
周围的细胞做出了最高牺牲:自我毁灭
它们主动染上病毒
只为了帮助白细胞把病毒一网打尽

经过免疫细胞们的同心协力
终于,在经历惨烈的战争后
人体免疫细胞取得了最后的胜利


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文章来源:江苏细胞中心公众号:震撼!BBC记录片:超2万亿免疫细胞在你体内上演的科幻大片

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