上一講我跟大家介紹了我們的三道防火墻，包括第一道的解剖結(jié)構(gòu)、黏膜、黏液；固有防御體系，包括了Toll樣受體、自噬功能、凋亡功能，以及干擾素，還有補(bǔ)體系統(tǒng)，還有小分子RNA，這都是快速能投入戰(zhàn)斗的；還有從細(xì)胞層面上我們有自然殺傷細(xì)胞、中性粒細(xì)胞，還有一個(gè)重要的細(xì)胞，就是樹突狀細(xì)胞。樹突狀細(xì)胞是存在于我們組織里的，它處于一個(gè)穩(wěn)定的或者是巡邏狀態(tài)，當(dāng)遇到外來(lái)不明來(lái)源的敵人的時(shí)候，它會(huì)去識(shí)別，把敵人吞噬掉、消化掉，把敵人的一個(gè)片段，比如說一段RNA，一段蛋白片段表達(dá)在表面，把這個(gè)信號(hào)傳導(dǎo)給T細(xì)胞、B細(xì)胞，特別是淋巴細(xì)胞。

前三道防火墻如果沒有有效地把敵人防御好，有一部分漏網(wǎng)了，樹突狀細(xì)胞開始發(fā)揮它的作用。

先看我們的血液系統(tǒng)，在整個(gè)淋巴，還有免疫系統(tǒng)的細(xì)胞層面上，它都是從骨髓的多功能干細(xì)胞來(lái)的，之后變成了定向的干細(xì)胞，一組往淋巴細(xì)胞走了，一組往白細(xì)胞走了。我們?cè)谘豪锖苋菀追殖鰜?lái)，在顯微鏡下都能看出來(lái)，帶顆粒的這一系列，有的是堿性染色的，有的是酸性染色的，有的是中性染色的，所以我們叫嗜酸、嗜堿、中性，此外還有單核細(xì)胞。還有一部分它是走向了淋巴細(xì)胞這個(gè)過程，其中有一個(gè)我們以前提到的是叫NK cell，自然殺傷細(xì)胞，它也屬于淋巴細(xì)胞的系列，但是它是我們天然免疫的一部分，可以快速投入戰(zhàn)斗的，遇到不明原因的，或者看到是敵人的、被感染的細(xì)胞，它可以去殺傷。還有一組比較小，看上去像大眼睛一樣的，就是淋巴細(xì)胞。當(dāng)樹突狀細(xì)胞感知到，或者吞噬掉異物、外來(lái)侵略者的時(shí)候，它在它的細(xì)胞內(nèi)將之打亂，并把一個(gè)片段放到了它的表面。它開始進(jìn)入到了淋巴結(jié)，和淋巴細(xì)胞開始對(duì)話。平常，我們的淋巴細(xì)胞是靜止在血液里邊的，當(dāng)接受到這種信號(hào)以后，它就開始擴(kuò)增。淋巴細(xì)胞也分兩大類，一個(gè)叫T淋巴細(xì)胞，一個(gè)叫B淋巴細(xì)胞。B淋巴細(xì)胞得到這種信號(hào)以后，很快就進(jìn)入到了一個(gè)狀態(tài)——漿細(xì)胞，這個(gè)時(shí)候就變成了一個(gè)抗體的工廠。它就針對(duì)獲得的這些信號(hào)，特別是這種蛋白片段的信號(hào)，它就開始生產(chǎn)大量的抗體，開始是IgM，之后是IgG。抗體分成IgM、IgG、IgA，IgM在幾天之內(nèi)消失了，IgG開始出現(xiàn)了，但是需要兩周左右的時(shí)間才可以奏效。也就是說我們的獲得性免疫往往來(lái)得比較晚，這些抗體它們能有什么作用呢？首先因?yàn)樗鼈儷@得了信號(hào)和模板，生產(chǎn)出來(lái)的抗體是非常特異性的，是針對(duì)病毒的。比如，在新冠狀病毒的表面有蛋白，叫Spike蛋白（S蛋白），它是來(lái)黏住我們肺或者是支氣管上皮上邊的血管緊張素轉(zhuǎn)換酶2（angiotensin converting enzyme II， ACE2）這一受體的，它結(jié)合了以后，就吊牢我們的細(xì)胞，開始進(jìn)入細(xì)胞了。如果B細(xì)胞，特別是漿細(xì)胞生產(chǎn)的抗體可以抵抗、結(jié)合這個(gè)S蛋白，那病毒就進(jìn)不去，這是非常棒、非常精準(zhǔn)的一個(gè)功能，它不像前三道防線那樣可以立刻投入戰(zhàn)斗，但同時(shí)往往把周圍的組織也給破壞了，這個(gè)就比較精準(zhǔn)，它是為病原體量身定制的抵抗功能。還有一個(gè)功能就是啟動(dòng)了T細(xì)胞，一個(gè)叫輔助性T細(xì)胞（Helper T cells，Th），一個(gè)叫細(xì)胞毒性T細(xì)胞（Cytotoxic T cells）。當(dāng)T細(xì)胞進(jìn)入到Th狀態(tài)的時(shí)候，它可以分泌很多淋巴因子，這些淋巴因子可以刺激殺傷細(xì)胞，去更多地殺傷我們的敵人，比如說它分泌的有白介素6、白介素17、白介素2，讓淋巴細(xì)胞增生。Th細(xì)胞的標(biāo)記是以CD8為主的，它可以直接殺傷敵人，變成了細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞(Cytotoxic T lymphocyte, CTL)，它是一個(gè)毒性殺傷的細(xì)胞，可以直接把被感染的細(xì)胞殺掉。所以，我們的獲得性免疫系統(tǒng)，它主要是通過樹突狀細(xì)胞把抗原提取出來(lái)，告訴淋巴細(xì)胞趕快擴(kuò)增、趕快生產(chǎn)抗體，過去殺這些細(xì)胞。我們可以看到兩條路，一個(gè)叫細(xì)胞免疫，一個(gè)叫體液免疫。體液免疫代表著生產(chǎn)了很多抗體，非常精準(zhǔn)地結(jié)合病毒，把它們殺掉，也可以讓它們不要進(jìn)入我們的細(xì)胞。細(xì)胞免疫是分泌淋巴因子，輔助B細(xì)胞的功能，同時(shí)也出現(xiàn)了另一種細(xì)胞，可以直接殺傷受感染的細(xì)胞。

這張圖展示了病毒被特異性的抗體——漿細(xì)胞產(chǎn)生的抗體，結(jié)合以后，第一是沒有辦法去結(jié)合我們組織的細(xì)胞了，比如說肺泡的細(xì)胞，第二是即使結(jié)合了這些細(xì)胞，進(jìn)入以后，它也沒法釋放了。可以看到，它不能結(jié)合、不能吞噬、不能進(jìn)入到細(xì)胞，進(jìn)入細(xì)胞也不能釋放這些顆粒了，這就是我們抗體的一個(gè)作用。

抗體因?yàn)橛羞@個(gè)作用，我們科學(xué)家非常聰明，就把病毒的這些抗原拿出來(lái)，不管是減毒的活病毒，還是它身體上的一部分蛋白拿出來(lái)以后，打到動(dòng)物和人身上，讓它事先產(chǎn)生抗體，成為了預(yù)防性的疫苗。這些疫苗有什么樣的表現(xiàn)呢？給第一針疫苗的時(shí)候，特異性抗體是快速上升的，隨后慢慢消失了，但是我們的細(xì)胞就有記憶了。當(dāng)?shù)诙尾《具M(jìn)入了以后，可以看到很快反應(yīng)，新的抗體產(chǎn)生了。這個(gè)量是多少呢？平常這些有記憶的細(xì)胞，它是1/10000~1/50000的比例。當(dāng)受到刺激以后，它可以很快擴(kuò)增到1萬(wàn)倍~5萬(wàn)倍，迅速地進(jìn)入戰(zhàn)斗。但是再迅速也需要一個(gè)過程，比如說兩個(gè)星期的時(shí)間，才出現(xiàn)一個(gè)比較好的水平。

四道防線中，第四道防線就是獲得性免疫，前面的天然免疫，準(zhǔn)確性往往是不高的，這些免疫反應(yīng)它會(huì)造成什么呢？造成全身性的或者局部不分青紅皂白的過度反應(yīng)，就是炎癥。比如說干擾素，它會(huì)引起全身的一些炎癥反應(yīng)，分泌很多淋巴因子。所以打干擾素以后會(huì)覺得很累，會(huì)覺得身上不舒服，就是這個(gè)反應(yīng)。比如說病毒，流感它引起我們的胃腸道不舒服，感覺無(wú)力，其實(shí)不是病毒本身，是因?yàn)槲覀儺a(chǎn)生的干擾素，它去殺滅這些病毒，調(diào)動(dòng)我們的炎癥和免疫反應(yīng)產(chǎn)生的不良反應(yīng)。

這張圖表示了我們的免疫反應(yīng)，我們的特異性的免疫和非特異性的免疫，都會(huì)伴隨著炎癥，所以我們?cè)诳刂撇《镜恼麄€(gè)過程中間，往往會(huì)出現(xiàn)誤傷我們自己組織的狀態(tài)，所以有一個(gè)名詞就叫cytokine storm，就是淋巴因子風(fēng)暴——免疫反應(yīng)失控了，大量的炎癥造成了我們機(jī)體的傷害。這些免疫反應(yīng)和炎癥交織在一起是不可避免的，那最后怎么收?qǐng)瞿兀?/span>當(dāng)我們的機(jī)體把這些敵人都給控制了、殺傷了以后，我們另外一組淋巴細(xì)胞叫調(diào)節(jié)性淋巴細(xì)胞（Treg）開始進(jìn)入。告訴大家戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束了，要把戰(zhàn)火熄滅掉，不要再繼續(xù)傷害組織了。所以，免疫調(diào)節(jié)細(xì)胞在這個(gè)過程中起到了一個(gè)很好的收?qǐng)鲎饔?，這也是為什么當(dāng)炎癥持續(xù)不斷傷害組織的時(shí)候，我們需要一些免疫抑制劑，比如說糖皮質(zhì)激素這一類的藥，把炎癥壓下去。

疫苗這么好，那我們?cè)趺礃涌创咔橹碌囊呙缒兀?/span>當(dāng)一個(gè)新的疾病、新的病毒出現(xiàn)的時(shí)候，疫苗是來(lái)不及的，往往這次的疫苗研究以及新藥研究是為下一次疫情做準(zhǔn)備的。比如說這次新的冠狀病毒，美國(guó)總統(tǒng)問：能不能半年把這個(gè)疫苗研究出來(lái)？美國(guó)的NIH主任說：按照科學(xué)的規(guī)律需要一年。所以，到時(shí)可能是下一個(gè)流行季節(jié)了。

在這跟大家講一個(gè)規(guī)律，就是感染除了傳統(tǒng)的隔離，切斷、控制傳染源，切斷傳染途徑，治療已經(jīng)感染的重癥病人——這是流行病學(xué)非常好的公共衛(wèi)生的處理原則，還有很多時(shí)候，疫情沒有辦法控制，但是最后疫情沒了，這到底是為什么？實(shí)際上傳染病都有一個(gè)規(guī)律，就是當(dāng)它感染到一定人群的時(shí)候，這些被感染的人群就有免疫力了，而這些有免疫力的、恢復(fù)的這些人群，有兩個(gè)結(jié)果，一個(gè)就是死掉了，一個(gè)就是活過來(lái)了。為什么活過來(lái)？因?yàn)樗拿庖呦到y(tǒng)把這些病毒給控制了，這些病毒不太會(huì)再感染他了。這種狀態(tài)下，他就變成了沒有免疫力人群的一個(gè)屏障。這時(shí)候就有一個(gè)名詞，就叫Herd Immunity（群體免疫）。

這張圖最上邊就是當(dāng)都沒有免疫力的情況下（藍(lán)色的），當(dāng)有幾個(gè)紅色的人（被感染的人）在人群里的時(shí)候，他會(huì)把絕大部分人感染了，剩下幾個(gè)也不太會(huì)感染了。如果中等傳染程度下，加上有一部分人有免疫了（黃色的），也是到一定程度就不感染了。這是一個(gè)什么樣的規(guī)律呢？我們叫Herd Immunity（群體免疫）。它的定義是：當(dāng)一定比例的人群對(duì)感染免疫了，則對(duì)沒有免疫力的人群起到一個(gè)間接的保護(hù)作用。當(dāng)一定數(shù)量的人群被感染以后，或接種了疫苗，傳染病的傳播速度以及傳染鏈就被中斷了，速度就下降了。所以在社區(qū)中，免疫的人群越多，那些沒有免疫的人群被感染的概率就越小，個(gè)體的免疫可以是接種疫苗或者是被感染而獲得。

再有一個(gè)定義叫Herd immunity threshold（群體免疫的閾值），其定義為當(dāng)群體免疫達(dá)到一個(gè)閾值的時(shí)候，傳染病就會(huì)從人群中被清除了，叫elimination。如果在全世界范圍內(nèi)清除了這個(gè)傳染病，就是當(dāng)免疫的人群達(dá)到一定比例，病毒已經(jīng)沒地兒傳播了，全世界都這樣的時(shí)候，我們就可以永久減少傳染的人數(shù)，讓他越來(lái)越少，最后歸零，那我們就可以稱為我們消滅了或者根除了這種傳染病，叫eradication。

在我們歷史上，有兩個(gè)病是從地球上給抹掉了，或者叫eradicate，一個(gè)就是天花（smallpox），還有一個(gè)是牛奶熱，是一種牛的奶熱，這兩種病毒就是通過免疫接種，最后達(dá)到了一個(gè)threshold，全世界都達(dá)到這個(gè)threshold，病毒就不會(huì)再傳染了，盡管有少數(shù)的人沒有這種免疫力，他也不會(huì)被傳染，最后把它給清除了。這個(gè)時(shí)候，實(shí)際上就是每一個(gè)有免疫力的個(gè)體，都對(duì)那些沒有免疫力的個(gè)體成為了一個(gè)屏障。剛才說道，免疫力可以兩種方式獲得，一個(gè)就是得一次病，一個(gè)就是接種疫苗。

這個(gè)threshold怎么計(jì)算呢？最低（關(guān)鍵）人群獲得此免疫、從而導(dǎo)致疾病停止傳播的比例就是群體免疫閾值，就是易感（susceptible）人群獲得免疫力以后，這個(gè)傳染病就不再傳播了。

在新冠狀病毒開始的時(shí)候，專家們提到一個(gè)詞叫R0（reproductive zero，或reproductive nought），也就是basic reproduction number：當(dāng)一個(gè)人感染，周圍都沒有獲得性免疫的情況下，在理論上他可傳播的人數(shù)，這基本上是有規(guī)律的，而這個(gè)就叫R0。如果周圍都是容易被傳染的，也就是說易感人群susceptible（用S代表susceptible這樣的一個(gè)人群），那R0和這個(gè)S人群一乘，它就變成1了，當(dāng)用公式來(lái)推導(dǎo)，S加上已經(jīng)有免疫的用P來(lái)代表的人群，也是等于1，推導(dǎo)出來(lái)的R0乘以（1減免疫人群）就等于1。

最后我們來(lái)計(jì)算一下群體免疫閾值(herd immunity threshold，HIT)，不同的病毒有不同的閾值，也就是說達(dá)到一個(gè)什么樣的關(guān)鍵比例的時(shí)候，這個(gè)疾病就不傳染了。

麻疹的R0是12~18，也就是一個(gè)人感染了麻疹，他對(duì)易感人群的感染是12~18個(gè)人，感染率非常的高，那它的群體免疫閾值是多少呢？要達(dá)到92%~95%，也就是說92%~95%的人都有免疫了，8%~5%的人才可能不受侵犯，可見它感染力太強(qiáng)了。

脊髓灰質(zhì)炎的R0是5~7，天花也是5~7，它需要80%~86%的人都有免疫力了，剩下的沒有免疫力的人才受到保護(hù)。

SARS的R0值是2~5，2003年的SARS應(yīng)該不到2，要是用不到2來(lái)計(jì)算的話，群體免疫閾值應(yīng)該是50左右。

流感是1.5~1.8，就是導(dǎo)致全世界大流行的那個(gè)流感，群體免疫閾值是33~44! 

新冠狀病毒SARS-CoV-2引起的疾病叫COVID，目前比較公認(rèn)的它的R0是2.6，如果計(jì)算一下這個(gè)閾值等于多少？61.5%！我們需要61.5%的人有免疫力了，這個(gè)病毒就可以不傳播了。可以想象，如果在武漢不給予強(qiáng)有力的隔離控制，在沒有疫苗的情況下，新冠病毒要達(dá)到61.5%的感染比例，這個(gè)病才會(huì)得到控制或消失。放眼現(xiàn)在的全世界，很多國(guó)家不能像中國(guó)一樣隔離病人，用強(qiáng)制手段來(lái)處理疫情，可能就會(huì)要遵循群體閾值的比例，除非病毒開始減弱，它的傳播力有下降。所以，在韓國(guó)有一個(gè)科學(xué)家就預(yù)測(cè)，南韓要達(dá)到40%的人群被感染以后，可能疫情才可以停止，這也是有道理的。如果R0在韓國(guó)是1.8左右，那群體閾值就是40%。

能影響這個(gè)閾值的是free rider（自由者）——不接種疫苗，到處亂跑，如果你是一個(gè)攜帶者，滿處亂跑可能會(huì)感染另外的人群。比如在上海，如果真的有一個(gè)被感染的人進(jìn)入到上海，沒有很好的隔離，沒有很好控制的情況下，我們都是易感人群，我們要達(dá)到群體閾值，可能才會(huì)自然被控制。