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“为什么国王没有死”历史事件的免疫学分析

2017-02-18郭焕焕张文学

生物学教学 2017年5期
关键词:毒草肠腔毒物

郭焕焕 张文学 鲁 晓

(河南师范大学生命科学学院 新乡 453007 ) (河南省郑州市第二中学 450000)

1 事件

公元前一世纪,米特拉达梯六世是本都(Pontus,现在土耳其的一部分)的国王。因他担心会被别人毒死,故经常喝用毒草喂养的鸭子的血,以增强自己的肠道对毒药的抵抗力。一次战斗中,他被敌人围困在宫内,由于担心被敌人俘虏,他决定自杀。他先逼迫两个尚未成年的女儿口服毒药,两个女儿被毒死了;然后自己口服毒药,但他却未能死成[1]。

2 分析

人体的3道防线不仅可以抵御病原体,还可以抵御有毒物质(毒物)。病原体和毒物都可以成为抗原,诱导机体产生特异性免疫应答。上述事件中,喂养鸭子的毒草所含的毒物应为有毒蛋白、甙类或生物碱。鸭子吃了毒草后有些死了;有些鸭子吃的毒草少,或者它的解毒能力强,故生存下来。国王喝的就是这些存活鸭子的血液(血中含有少量的毒性已减弱的毒物),该过程类似于当代的“口服减毒疫苗”。国王喝了用毒草喂养的鸭子的血液后,刺激其体内免疫细胞产生抗该毒物的抗体。其具体过程是:①当毒物抗原到达小肠时,会被小肠黏膜表面的一种特化的抗原转运细胞—M细胞转运到黏膜组织内;②黏膜组织内的抗原呈递细胞(树突细胞或巨噬细胞)识别和处理毒物抗原后将其呈递给T细胞;③黏膜内的T细胞和B细胞受毒物抗原的刺激而活化、增殖、分化;④已受抗原刺激的B细胞在T细胞的帮助下分化为能产生IgA的浆细胞;⑤浆细胞分泌的IgA抗体与黏膜上皮细胞基底面的受体结合形成受体-IgA复合物,该复合物经上皮细胞向肠腔转运,在转运过程中受体部分被酶分解形成与IgA结合的分泌片(SP),SP与IgA结合形成分泌型IgA(sIgA);⑥sIgA被上皮细胞释放到肠腔分泌物中,多分布于肠黏膜表面;⑦肠黏膜表面的sIgA与肠腔内相应的毒物抗原结合,阻止毒物入侵黏膜组织。毒物抗原也能刺激淋巴结中的B细胞,B细胞在T细胞的帮助下活化增殖分化为能产生IgG和IgM抗体的浆细胞,这些抗体进入血液循环,可清除进入血液中的毒物抗原[2]。正因为国王的肠黏膜表面有sIgA抗体、血液中有IgG和IgM抗体,所以他想喝毒物自杀不会成功。他的肠黏膜表面sIgA抗体的存在致使肠腔内的毒物不能进入肠黏膜组织内;即便有少量毒物进入机体内,也会立刻被血液中的IgG和IgM抗体清除掉。而国王的两个女儿被毒死是因为她们没有可以抵抗毒物的抗体。

3 小结

作为人体的第一道防线,肠黏膜不仅可以阻挡肠腔内病原体入侵,也能阻挡毒物等异物的入侵。黏膜组织内有多种免疫细胞,可针对入侵的各种抗原异物进行免疫应答。黏膜免疫应答的一个显著特点是产生大量的IgA抗体。通常认为抗体参与体液免疫,存在于体液中;但IgA抗体却主要是以sIgA的形式存在于外分泌液(如消化道、呼吸道、泌尿生殖道的分泌液和乳汁、唾液、泪液)中。抗体存在地点的不同意味着功能的不同:IgG和IgM抗体可以清除已入侵到体内的“敌人”,而sIgA的功能则是将“敌人”拒之于“门”外。通常认为抗体为第三道防线,而sIgA却起着第一道防线的作用,第一道防线黏膜因sIgA的存在而更加牢固。

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