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生病的時候沒有胃口竟然不是為了餓死病菌?那是為了什麼?

生病的時候沒有胃口竟然不是為了餓死病菌?那是為了什麼?

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原創: 七君

以下文章來自答主運營的微信公眾號「把科學帶回家」的原創文章。

我們都有這樣的體驗:病重的時候,什麼也不想吃,食慾消退。身體沒有能量還怎麼對抗疾病呢?難道這是為了不給病菌能量,以毒攻毒餓死它們嗎?

這個非常自然的想法...實際上是錯的。生病時沒有胃口並不是為了餓死病菌,而是為了給它們「斷網」難受死。

是這樣的,這個世界上的所有生物都需要鐵才能生存,鐵可以運輸氧元素,可以幫助新陳代謝,還可以消除一些對細胞有害的自由基。

鐵雖然不是細胞的直接能量來源,細胞不直接拿鐵當飯吃,但它參與到了細胞的各種代謝活動里,從細胞生長、修復,到繁殖都離不開鐵質。

而和我們多細胞動物相比,微生物就更喜歡鐵質了,對微生物來說鐵是一種重要的催化劑,沒有鐵的話它們的繁殖和生活就會減速,就只能過起沒有效率的「慢生活」來。

所以說,鐵質就好比是微生物的「網路」,微生物都喜歡「上網」。

雖然你和我不能靠上網獲得直接的能量,但是上網的確方便了我們的生活,是一種效率的催化劑。我們可以在網上買東西、點飯、和別人溝通,社會運轉已經離不開網路。這就好像鐵質參與到了細胞的眾多活動中,讓細胞活得更有效率一樣。

離開了網路,社會發展就會停滯,許多人就會活得很艱辛,不點外賣這輩子都不可能的。這就像離開了鐵質,微生物也無法愉快地過日子,它們的「社會」也會崩塌一樣。

舉個例子。

你可能不知道,北大西洋的生物數量和種類比太平洋更多,就是鐵質造成的。

富含鐵質的撒哈拉沙漠被一陣風帶到了北大西洋,給那裡的微生物帶來了它們最喜歡的鐵質,它們在北大西洋就可以愉快地「上網」了。而太平洋離撒哈拉很遠,因此缺乏鐵質,也就不利於微生物生長了。微生物一少,食物鏈更上層的動物的數量也就少了。

黃色的是撒哈拉沙漠,左邊是北大西洋,右邊是印度洋,太平洋不在撒哈拉沙漠附近。

細菌等微生物要存活的話,必須要從環境中攝入鐵,也就是去「蹭網」。可是,哺乳動物的身體對微生物來說並不友好,「網」比較慢,因為哺乳動物體內的鐵離子濃度比大多數細菌所需的濃度要低多了。比如人體內總共有3-4克鐵,而且由於每天掉頭皮屑摳腳皮什麼的會損失2毫克左右。

因此,凡能在哺乳動物體內這樣缺乏鐵元素的環境里繁殖,還能造成感染的細菌都不是凡人,它們能夠釣走哺乳動物體內幾乎所有帶有鐵元素的蛋白質,把主人家的網路流量用光。

許多致病菌都配有一種叫做鐵載體(siderophore)的釣魚竿,它們像萬磁王一樣用這種蛋白質釣魚竿去釣鐵,瘋狂收割流量。有些致病菌更加猖狂,它們還可以跑到血紅細胞里去搶。

如果釣不到搶不到鐵,上不了網,病菌做任何事就要花更多的能量。想想看,你願意過溝通靠吼、打車靠走、繁殖靠手的生活么?你不願意,病菌也不願意啊。

所以你猜到了吧,從微生物那裡搶回鐵,或者說給它們「斷網」就能起到抑菌的作用。

具體過程是這樣的。如果細菌們太成功,盜取了宿主,也就是你體內太多的鐵質,把你體內的流量用掉很多,這時你就會感覺病重了。此時脊椎動物的免疫系統會掀起一場「斷網」反應(這個反應叫做急性期反應),其中的第一個大招就是故意造成鐵供應的緊俏(iron sequestration)。

「斷網」反應時,免疫系統會讓血液中的鐵質變少,把它們更多地藏到了細胞裡面,把無線歪懷改成了撥號上網,讓你的全身處於缺鐵的一格信號狀態中。

除了扣押已經存在於體內的鐵質之外,你的身體也會禁止你通過飲食攝入額外的鐵質給病菌送助攻,這樣也可以防止給肝臟造成額外的負擔。

生病的時候吃東西為什麼會給肝臟造成負擔呢?

因為在人體健康的時候,吃了飯以後,肝臟要合成許多運輸營養物質的蛋白質。但在「斷網」活動中,感受到鐵質被病菌掏空的哺乳動物的肝臟進入了戰鬥狀態,沒有心思再合成平時運輸營養的蛋白質了,轉而開始合成那些能修復細胞、對抗感染、減少鐵供應的「斷網」蛋白質。

如果這個時候你吃下很多東西,只會讓友軍肝臟很忙碌、很困擾,還會給敵軍細菌提供它們最喜歡的鐵質和其他珍稀的物資。你是免疫系統你也不幹了,所以為了保護身體,你的胃口在嚴重感染的時候就被掐斷了。

所以你明白了吧,生病時沒有胃口實際上是免疫系統為了保護你而產生的防禦反應,主要目的是為了切斷病菌的鐵供給,讓在互聯網3.0環境中長大的它們因為「斷網」而生活無法自理。

這也告訴我們,生病沒胃口的時候不要強行吃富含營養,特別是含鐵的東西,這可能會起到相反的作用。

給你萌看看幾個「營養」太好造成的悲劇案例吧。

那些身體里有好多好多鐵的人,比如那些得了血色素沉著病(hemochromatosis)病的人,就特別受細菌的青睞。因為他們身體里的鐵信號滿格,就更容易因為被一大群病菌免費蹭網而病倒。

另外,還記得中世紀的超強傳染病——黑死病嗎?

這個病是主要是由一種名叫鼠疫桿菌的細菌導致的。作為微生物,它們需要很多很多的鐵質。

在中世紀的歐洲,許多平民老百姓都因為營養不良缺鐵而貧血,特別是那些老年人、小孩和婦女。但是青壯年男性就不一樣了,他們身體里鐵質比較多,「網速」比較快,所以反而容易被黑死病攻擊。這就是死於黑死病的多是青壯年男性的一大原因。

所以長期貧血就是一種傷敵自損的續命策略:你別過來,你再過來我就把自己的網線都拔了!

圖片來源:giphy

參考資料:

Lauffer, R. B. (1992). Iron and human disease. CRC Press.

Warrell, D. A., Benz, E. J., Cox, T. M., & Firth, J. D. (Eds.). (2003). Oxford textbook of medicine. Oxford University Press, USA.

ncbi.nlm.nih.gov/pmc/ar

ncbi.nlm.nih.gov/pmc/ar

iai.asm.org/content/81/

journals.plos.org/plosp

bbc.co.uk/history/briti

onlinelibrary.wiley.com

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