(摘自《抗衰大脑》[美]马克•米尔斯坦(著)管秀兰、李杰(译)出版时间:2026年1月)
西班牙探险家庞塞·德莱昂(PoncedeLeón)曾满世界搜寻“不老泉”,但事实证明那是舍本逐末之举。其实,德莱昂本可以坐在家里好好研究一下自己的免疫系统。有突破性研究证实,只要拥有了平衡、健康的免疫系统,就拥有了所谓的“不老泉”。就如人的大脑衰老程度与实际年龄并不同步一样,免疫系统也是如此。从时间方面计算,一年之后,我们的确会比现在变老365天或366天,但这并不意味着我们的大脑、身体和免疫系统也必然会变老一岁。一项研究发现,有一些非常健康的百岁超级老人,他们的免疫系统比实际年龄要年轻几十岁,准确来说,是平均年轻了40岁。一位非常健康的105岁老人甚至拥有25岁的免疫系统。
是否拥有朝气蓬勃的免疫系统事关大脑的健康状况,因为随着年龄增长,免疫系统可能会逐渐变得过度活跃或不够活跃。免疫应答的不平衡则会增加罹患感染、认知症、阿尔茨海默病、帕金森病、心脏病、抑郁症和癌症等疾病的风险。让我们一起来深入了解一下免疫系统的工作原理,以及它是如何保护大脑的。这有助于我们保持免疫系统的活力和平衡。
一免疫系统由什么组成
人的免疫系统是一个复杂的军团,成员众多,令人眼花缭乱。在本章,我们只介绍免疫系统中几个对脑健康特别重要的组成部分。除了淋巴系统,我们还会介绍一些参与身体免疫应答的特定细胞。免疫系统的主要组成部分有:
1.白细胞:这些神奇的细胞负责与感染和疾病搏斗。其中包括中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、单核细胞、T细胞和B细胞。你无须记住这些名字,只需知道它们是复杂军团的成员就可以了。
2.抗体:是由白细胞产生、释放到血液中的蛋白质,可以识别和中和细菌、病毒等外来物质。
3.红细胞:现在科学已经发现,红细胞不仅仅有输送氧气和帮助凝血的功能,还能够黏附在危险的病原体上使其被清除,从而在免疫系统中发挥作用。
4.脾脏:脾脏有助于控制体内的白细胞和红细胞数量,并清除老化或受损的血细胞。脾脏储藏着能产生抗体的淋巴细胞,还发挥着其他诸多功能。
5.胸腺:位于胸部的腺体,能够产生白细胞。胸腺释放的激素还可以延缓衰老过程。
6.淋巴系统:是免疫系统的一部分,淋巴系统的网络相当庞大,由淋巴器官、淋巴结和淋巴组织组成,在体内负责监控和排污。尽管这个比喻听起来有点不雅,但接下来我们将看到,淋巴系统在脑健康方面发挥着特别重要的作用。
二淋巴系统:清理废物的高手
我们可以将淋巴系统想象成淋巴液的管道系统。每天,构成淋巴系统的腺体、淋巴组织和淋巴器官都会清除我们身体中积聚的废物和毒素。淋巴不同于血液,是一种从组织和器官中排出的无色液体。淋巴能够清除细胞的代谢副产物、毒素和细菌。淋巴在体内循环,捕获危险的病毒和细菌,并将其存放在淋巴结中。淋巴结位于颈部、腋下、胸部、腹部和腹股沟等部位。免疫细胞会在淋巴结中筛查病毒和细菌,如果发现任何有害物质,它们就会对仍然存在于体内其他部位的这些病原体发起进攻。这些免疫细胞就好比是淘金者,只不过它们寻找的不是金块,而是病原体。
这就是为什么我们感冒时可能会出现颈部淋巴结肿大的现象。当我们感冒时,大量血细胞会迅速涌入淋巴结去对抗感染,从而形成聚集,导致淋巴结肿大。发生这种现象,表明我们的身体正在努力清除致病菌。同理,淋巴系统还会清理大脑和身体受伤后留下的废物和垃圾。需要特别指出的是,淋巴系统清除的废物当中,就包括我们在第1章中谈到的大脑垃圾。
然而几百年来,科学家们一直认为,大脑并不是淋巴系统的地盘。正如我在引言中提到的,科学家和医生曾经更愿意相信,身体是由一个个相互孤立的系统组成的,每个系统、器官或生理过程都是自成体系,互不牵扯。一直以来,专家们认为淋巴系统也是如此。直到2013年,美国罗切斯特大学(Universityof Roch ester)的麦肯·内德加德(MaikenNedergaard)博士公布了一项惊人的发现,才改变了这一切。内德加德当时正试图了解大脑在受伤后是如何进行自我修复的,旨在研究睡眠在修复过程中所起的作用。她发现,受试者在深睡眠期间出现的现象非常不可思议,简直跟恐怖电影一样。她观察到,受试者在睡眠时大脑体积会缩小到正常大小的65%。大脑缩小后,便开始以一种动态节奏进行舒张和收缩。我想象这一幕发生在一个暴风雨的夜晚,实验室被电闪雷鸣笼罩着,但真实的场景可能并不总是这么具有戏剧性。
进一步的研究发现,大脑在收缩过程中会将垃圾、废物和毒素从脑细胞中挤出,同时也在脑内形成了空隙。当废物被挤入脑部的这些空隙时,虽然大脑体积仍在缩小,但脑脊液恰好会利用这些空隙涌入脑部开展清洗工作。大脑每天晚上都通过挤压排出废物,并完成清洗工作,这一认识与我们之前对大脑工作原理的理解完全相左。事实上,发现这一现象的科学家们起初也并不相信自己的研究结果。他们认为一定是什么地方搞错了,并花费了几年时间进行重复实验。
在睡眠时,大脑是如何收缩的?还有,大脑为什么要进行收缩呢?答案就在那闪烁的绿色光芒中。2015年,卡里·阿利塔洛(KariAlitalo)博士在芬兰赫尔辛基的实验室里开始对淋巴系统进行更为细致的研究。利用尖端技术,他成功地将小鼠淋巴系统中所有隧道状囊泡用绿光显示出来,并绘制出了详细的图像。阿利塔洛本来预计会看到小鼠颈部以下的淋巴系统亮起绿光,然而令他惊讶的是,小鼠的大脑部位也出现了同样的绿光。
抗衰大脑知识速览:大脑垃圾都去哪里了呢?
在2015年,科学家发现了一组从脑部延伸至淋巴系统的脉管。这组脉管被称为脑膜淋巴管,脑脊液就是通过这些脉管从大脑中清排废物的。我们可以将这些脉管想象成连接着洗碗机的排污管,用于疏泄洗涤后的废水,因此我们的脑部和身体的衰老程度与这些脉管的老化程度有关。回到排污管的类比:如果管道出现问题,污水便会积聚起来。如果大脑无法清除废物的话,结果会怎么样呢?那会造成多大程度的大脑损害和衰老呀!
说句题外话,科学家直到最近才发现这些脉管的存在,真的是令人难以置信!因为我们曾以为人类解剖学已经将人体完全探索透彻了。实际上,这些脉管被其他血管包围并深藏在大脑内部,因而很难被发现。
我们现在将延伸至大脑的这部分淋巴系统称为胶质淋巴系统(glymphaticsystem),因为它与大脑的胶质细胞共同发挥作用。胶质细胞是支持细胞,具有多种功能,如保护神经元、清理废物和形成髓鞘。胶质淋巴系统的发现,颠覆了我们对身体运作方式以及如何降低各种神经系统疾病风险的理解,推动了相关认知的巨大进步。它证明了任何干扰大脑垃圾清除系统的情况——从衰老、脑震荡和脑损伤,到可能导致大脑仿佛“溺于水中”(引发脑水肿)的脑卒中——都对我们的脑健康有害。简而言之,由于淋巴系统在清除大脑垃圾方面起着如此重要的作用,一个功能失调的“管道”系统可能导致各种脑功能障碍。
此外,了解免疫系统与大脑之间的联系,可以帮助我们更好地治疗和理解一系列看似不相关的疾病,如认知症、抑郁症、多发性硬化症和脑震荡等。如果免疫系统错误地攻击大脑,肯定会对大脑造成损害;同样,无法清除废物和毒素也会对大脑造成损害。因此,为了有效地治疗此类疾病,我们必须在保护大脑和清洁大脑之间保持一种微妙的平衡。
抗衰大脑知识速览:小胶质细胞:大脑的“清道夫”
除睡眠外,还有另外一种方法可以清理大脑中的废物和垃圾。你是否见过有的鱼缸底部有一些专吃残渣和垃圾的小鱼呢?大脑中的小胶质细胞也发挥着类似的作用。这些小胶质细胞是免疫细胞,它们在中枢神经系统中充当“清道夫”的角色,负责清理大脑垃圾。
然而,它们有时也可能会“犯糊涂”,不再专注于清理垃圾、斑块、缠结和毒素,反而开始吞噬健康的脑细胞,将其转化成毫无用处的大脑垃圾。我们将在第8章讨论如何才能防止小胶质细胞“犯迷糊”。
三杀手细胞vs.维和细胞
免疫细胞也是免疫系统和脑健康方面的一个关键参与者。两大类免疫细胞共同维持着免疫系统的平衡,它们是促炎细胞(“杀手细胞”)和抗炎细胞(“维和细胞”)。有一种关键的杀手细胞叫作T细胞,它们在体内不停地“巡逻”,寻找是否存在它们能够识别的特定病毒和细菌。一旦发现入侵者,大量T细胞会迅速赶到感染部位,围捕并摧毁入侵者。这种战斗过程会产生炎症,表现为疼痛和红肿。所以,当你感到喉咙痛时,实际上疼痛并非完全是由感染造成的,也有可能是由杀手细胞在攻击病毒时造成的。
抗衰大脑知识速览:摄取足够的维生素D
在健康领域存在很多营销和夸大宣传,但关于维生素D的描述并不仅仅是炒作,因为它确实有助于增强免疫健康。维生素D对于发挥T细胞的正常功能至关重要。我们可以把T细胞想象成在我们体内行驶的汽车,它们总是不停地搜寻有害的病毒和细菌。每个T细胞都有着触角状的受体,仲出来捕捉血液中的维生素D。维生素D为T细胞提供能量,使它们不停地巡逻并专心工作;如果维生素D不足,作为“杀手”的T细胞就无法完成攻击有害病毒和细菌的任务。
维生素D有时被称为阳光维生素,因为我们体内50%~90%的维生素D是由阳光照射皮肤而自行合成的。身体受到的阳光直接照射少,合成的维生素D也会减少。缺乏阳光照射也是我们在冬季更易患感冒和流感的原因之一。
我们还将在第14章中讨论其他对大脑和免疫健康至关重要的维生素。
杀手细胞攻击并杀死被感染的细胞及其周围的细胞,并用健康的、未被感染的细胞取而代之。而身体能够敏锐地分辨出当下是正在消灭病菌还是已经将其清除。这个阶段的工作一完成,就该轮到维和细胞上场了。这些抗炎细胞会迅速赶到现场,安抚杀手细胞,基本上就是告诉它们“干得不错”,是时候回家好好放松一下了。
人们谈及增强免疫系统时,实际上是指增强那些杀手细胞。如果维和细胞始终不出场,喉咙会持续不断地受到自身免疫系统的攻击和损害,并发展成慢性炎症。如果身体内促炎性的杀手细胞过多,或者抗炎性的维和细胞不足,身体各处的炎症就会失去控制。因此,平衡好促炎和抗炎反应极为重要。
四免疫系统的衰老问题
我们还需要讨论免疫系统中的另外一个关键角色。我知道你在想什么:又有一个角色?这感觉就像电影《魔法满屋》(Encanto)的开头,20个角色在2分钟内悉数出场。当然,莉恩-曼努埃尔·米兰达(Lin-ManuelMiranda)在精彩的开场曲中介绍了这些角色,让观者听着很受用。可惜我可没有这种本事,无法把免疫系统的所有角色用歌曲来唱一遍。但请跟紧我,干万别走神,这是本章介绍的最后一个新角色啦!这个新角色行使着类似安全保卫人员的重要职能。如果当值的安保人员注意到有什么异常或可疑的动静,他们会呼叫增援。免疫系统的“安保人员”被称为细胞因子。细胞因子会及时通知杀手细胞,如T细胞,该去消灭入侵的病菌了。
然而,正如前面说到的,平衡是关键。如果细胞因子对感染反应过度,可能会引发过度激烈的免疫应答。想象一下,因为家里遭到非法闯入,你拨打了报警电话,但接线员派出的不是几名警察,而是整整一个排的警察。结果便是,一大群人在你家里到处乱踩,所造成的破坏比闯入者还大,甚至还可能对你本人造成伤害。同样,免疫应答过度也可能损害大脑等器官。
免疫系统发生误判的一个重要因素是自身的衰老。如果淋巴系统失灵,便无法充分清除大脑的垃圾和毒素。衰老的免疫系统面对病毒和细菌时,更容易反应过度或反应不足,从而引发严重后果。免疫系统虚弱会导致病毒、细菌和癌细胞滋生繁殖,最终让我们病倒。免疫系统过强或过度活跃则会攻击关节、器官或大脑,导致炎症和自身免疫病。类风湿性关节炎、狼疮和炎性肠病等自身免疫病,从本质上讲,就是那些杀手细胞攻击自己的身体所致。肥胖、心脏病和糖尿病,同样可能是因为或部分因为失控的免疫系统攻击特定器官引起的。在很多情况下,阿尔茨海默病的致病因素之一,就是免疫系统无法保持平衡而对大脑进行攻击。
免疫系统过度活跃可能引起或加重抑郁症。2021年的一项研究发现,当免疫系统错误地攻击大脑与情绪相关的部位时,抑郁症的症状就会出现。这就是有些抑郁症患者对常用的抗抑郁药物和谈话疗法应答不佳的原因,因为这两种方法都无法解决深层的免疫问题。这些发现表明大脑和免疫系统之间存在着密切联系,更重要的是,这些发现增强了我们找到更有效的抑郁症治疗方法的信心。
毫无意外,免疫系统和记忆之间也存在着联系:在2019年的一项研究中,研究人员阻断了一些老年小鼠过度活跃的免疫系统,这些老年小鼠开始像年轻小鼠一样记住如何走出迷宫。在其他研究中,免疫系统受损的小鼠在记忆测试中的得分普遍低于健康小鼠,但当研究人员将免疫细胞移植到这些小鼠体内,使它们拥有正常的免疫系统后,它们在记忆测试中的得分就与健康小鼠一样高了。
简而言之,如果管理好免疫系统,大脑也会因此“回春”。这一事实有力地证明了,正如之前所说,身体的各个系统之间有着错综复杂的联系,如果某个区域发生变化,其他区域也会因此受到影响。在本书的第三部分,我会提供一份具体的行动方案,教大家如何平衡免疫系统。但在此之前,让我们继续探索这些连接大脑与身体其他系统的纽带好吗?接下来,我们将谈谈大脑与心脏之间的神秘联系。
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