重新思考炎症性疾病的起源 - 《华尔街日报》
Shilpa Ravella
2019年末新冠疫情爆发时,一个紧迫问题随之浮现:为何不同个体的病情严重程度存在差异?某些规律显而易见。老年人往往症状更严重,患有肥胖症、心脏病、高血压、糖尿病及肺肾疾病的人群亦是如此。但重症患者并非仅限于老年人、基础病患者或医护等一线工作者。当科学家们竭力探究其根源时,炎症与免疫系统的作用逐渐浮出水面。
在新冠肺炎及多数感染病例中,病原体本身或机体对其的免疫反应会引发主要症状——例如警示机体遭受侵袭的发热,或是排出微生物感染物的咳嗽与腹泻。但当免疫系统无法有效控制病原体时,便会引发炎症风暴,此时免疫细胞大量释放细胞因子(作为信使的小分子蛋白质)以对抗病原体。
重症监护室内许多患者最终死于这种炎症风暴而非病原体本身。过度活跃的免疫反应或许能解释:为何在新冠等大流行中,部分表面健康的年轻人会罹患重症甚至死亡。
“炎症"一词源于拉丁语动词inflammare,意为"点燃”——正如古罗马人所描述的,如同火种燃起的过程。这是机体为抵御微生物、化学物质或创伤威胁而形成的古老防御机制,连海星这类原始动物也具备相同反应。这种先爆发、再应对、后消退的基础免疫反应,在人类历史长河中始终发挥着保护作用。
但在现代社会,我们面临的威胁比祖先们更为隐蔽。如今我们发现,炎症可能在无明显诱因的情况下持续存在,破坏健康组织。类风湿性关节炎或狼疮等自身免疫性疾病会将炎症反噬身体,可能造成毁灭性后果甚至致命。许多患者因炎症问题来到我的胃肠科门诊,其中有些人患有炎症性肠病——这种自身免疫性疾病引发的严重肠道炎症可能导致需要手术切除大部分或全部肠道。其他患者则饱受胃酸反流、食物敏感、乳糜泻、肠易激综合征等炎症困扰。
急性炎症的主要推手是我们的免疫系统。当机体检测到组织损伤时,名为吞噬细胞的免疫细胞会迅速聚集到受损部位,吞噬病原体、受损细胞及其他异物,其他类型的白细胞也可能加入战斗。这一过程通常伴随着公元二世纪希腊医生塞尔苏斯最早提出的炎症四大特征:红、热、肿、痛。在受损组织中,血管扩张血流加速导致发红发热;发炎血管壁通透性增加,使得炎症细胞、蛋白质和液体渗入组织引发肿胀,对神经末梢产生疼痛性压迫。
炎症犹如使用消防水带,具有阴阳两面性。水压不足时,无论是病菌还是其他入侵者都将占据上风;水压过大时,机体可能陷入自身免疫的漩涡。但有时水管只是轻微渗漏,使低度炎症在体内悄然蔓延。我们无法像观察类风湿患者肿胀的关节或狼疮患者的皮疹那样,用肉眼发现这种隐性炎症,常规炎症诊断工具也难以检测。表面健康却携带此类炎症的人群,往往完全意识不到体内隐患的存在——可能没有任何明显体征或症状。
隐性炎症可能潜伏在器官的特定部位,也可能在人体血管中游走——通常两者同时发生。尽管已知其危害,我们却尚未习惯对大多数隐性炎症进行常规诊断和治疗,然而它绝非无害。这种悄然而险恶的炎症,既藏匿于心脏病中,又在肿瘤形成过程中暗自滋长。它还与肥胖、糖尿病、神经退行性疾病及精神疾病等诸多慢性病症密切相关。
更糟的是,它会增加免疫系统对感染产生过度不当反应的风险,导致严重后果。事实上,隐性炎症或许能解释为何表面健康的人会在流行病和大流行中突发重病。
19世纪按器官系统划分、认为特定病因导致特定疾病的生物医学框架,已无法有效应对当今困扰人类的大多数健康问题。要对抗隐性炎症,必须首先深入探究其根源。过去几十年来慢性炎症疾病的激增,无法仅用相对稳定的人类基因或寿命延长来解释——我们的命运很大程度上由生活方式塑造。
具有讽刺意味的是,现代社会对卫生重要性的认知可能助长了炎症疾病的蔓延。生命最初几天及幼年时期接触多样微生物,对培养抗炎微生物群至关重要。研究表明,婴儿期接触更多微生物的儿童,成年后患隐性慢性炎症的风险可能降低。若缺乏这些关键接触,他们的免疫系统可能对无害微生物、食物以及花粉或家居灰尘等物质过度反应,从而更易陷入隐性炎症状态,最终发展为包括显性自身免疫疾病在内的慢性炎症性疾病。
儿童不仅需要接触适量的微生物,更需要接触优质的微生物。2003年,伦敦大学学院的微生物学家格雷厄姆·鲁克提出了一个新假说。他了解到,常见的儿童感染——感冒、流感、麻疹等——在人类进化史上出现较晚,大约在公元前10000年的新石器农业革命之后,当时人类种群规模扩大并开始密集聚居。这些"人群感染病"在狩猎采集部落中无法盛行,在那里它们要么致命,要么会迅速激发免疫力。
相比之下,那些与人类形成互利关系的古老微生物——它们在泥土、水和腐烂植被中与人类共同进化——对塑造免疫系统至关重要。鲁克博士提出的"老朋友"理论认为,这些微生物对免疫功能的优化不可或缺。它们能激活多种抑制炎症反应的免疫通路,防止机体攻击自身组织或无害的空气微粒(如灰尘、皮屑和花粉)。对儿童最关键的不是致病菌感染(这其实是免疫系统与微生物互动中的特例),而是与这些"老朋友"缺失的对话。
隐性炎症和慢性炎症疾病的负担迫使我们重新审视现代环境的所有要素,将健康不再简单定义为单一或多种疾病的存废,而是实现人类潜能最大化的生命状态。随着环境持续变迁,这个健康方程的核心依存关系愈发清晰:人类健康、微生物群落与地球生态本就密不可分。
拉维拉博士是哥伦比亚大学医学中心的胃肠病学家和医学助理教授。本文节选自她的新书《无声之火:炎症、饮食与疾病的故事》,该书将于10月11日由W.W.诺顿出版社出版。
发表于2022年10月8日印刷版,标题为《重新思考炎症性疾病的起源》。