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發燒了,然後呢?發燒的生理機制與迷思

無論是恆溫動物或是變溫動物,在受傷或是感染的情況下都會發燒(較平常體溫高 1-4℃),這樣的生理機制用以保護個體得以生存並解決感染的狀況。但是發燒是如何真正的幫助我們度過感染的難關呢?目前詳細機制尚未完全清楚。

Image by congerdesign on Pixabay

發燒不僅僅是結果,而是開始

過去的研究指出,當人體體溫升高到 38-40℃發燒時,體內的淋巴球會被指引到次級淋巴器官如:脾臟與淋巴結等處協助身體進行免疫反應及宿主的防禦工作。淋巴球就好比體內的警察,沒事時在血管通道裡面進行巡邏,一但有人報案時就會抵達犯罪現場,並且進入罪犯躲藏的建築物內進行逮捕。

這就是在咱們血管中不斷滑行滾動的淋巴球。圖/wikipedia

淋巴球這樣的移動過程,需要仔細調控才得以進行。淋巴球在高內皮小靜脈血管(HEV,high endothelial venules)滑行滾動,當身體受感染時,再藉由化學激素活化、停止、血管內皮細胞層遷移來清除病源。每一個步驟都藉由細胞膜上與血管組織間不同的蛋白質組合相互作用(然而 T細胞上的 α4 與 β2 參予了過程中每個步驟),精密結合得以運作。

從先前的研究中,我們得知發燒時內皮細胞會大量表現細胞黏附分子(ICAM1, intercellular adhesion molecules)及 CCL21蛋白來讓淋巴球停止並穿過內皮細胞層1;另方面,淋巴球上的特定蛋白(L-selectin-dependent adhesion)也隨發燒而大量表現2

也就是說,發燒後會出現特定的訊息,造成這些蛋白質基因的表現。但它們之間是如何被發燒所調控且相互作用?中間的橋梁與機制為何?還是個未知問題!

發燒的娜美小姐讓人心疼啊。圖/imdb

發燒,燒起的一連串反應

上海中國科學院大學陳劍峰博士的研究團隊近期發表在 Cell immunity 期刊上的研究,進一步解釋:發燒是如何影響T細胞移動3

過去的研究中,已知發燒時體內的各種熱休克蛋白(HSP, heat shock protein)都會大量的表現,用以保護心臟細胞避免因外在壓力刺激而凋亡、協助蛋白質摺疊與穩定性、調控細胞膜上的荷爾蒙受器、參與初級免疫反應等。

作者發現發燒時,大量熱休克蛋白 HSP90 會專一性的與 T細胞膜上的 α4 蛋白質結合,使α4蛋白質形成雙聚體,以增進 T細胞的停止與血管內皮細胞層遷移步驟。除此之外,這樣的蛋白質相互結合也增強了下游 FAK-RhoA 訊息,使 T細胞移動功能增快來達到免疫功能(下圖)。最後作者利用了老鼠進行驗證,當老鼠感染鼠傷寒沙門氏菌(Salmonella typhimurium)時,缺乏 HSP90-α4 蛋白質結合的老鼠無法有效清除病菌,死亡率也較正常老鼠來的高。

發燒時熱休克蛋白會 T細胞膜上的 α4 蛋白質結合,影響。來源: Lin C, Zhang Y, Zhang K, et al. (2019) Fever Promotes T Lymphocyte Trafficking via a Thermal Sensory Pathway Involving Heat Shock Protein 90 and α4 Integrins. Immunity 50, 137-151

對發燒常見的迷思

  1. 燒太久,腦子會燒壞!

發燒是人體的一種正常免疫機制,基本上是不會有所謂的燒壞這檔事! 另外,微生物(細菌或病毒)感染可能會造成腦炎或腦膜炎,使腦部受損但並非發燒所導致。但若因為中暑或是物理性高溫(>41℃)而體溫居高不下,的確有造成生命危險與器官衰歇的可能性。

  1. 一定要想盡辦法退燒!

過度使用退燒藥會增加敗血症的死亡率,且退燒藥大多為暫時性的舒緩,真正退燒還是必須等體內的感染物清除後才可達成。另外冰枕等物理性降溫的做法,實際上並無任何作用,且易讓身體感覺不適。

  1. 嬰兒長牙時會發燒!

因為嬰幼兒免疫力較差,所以往往感染的時期剛好也正值長牙時期,所以流傳這樣荒謬的說詞。會發燒是因為細菌、病毒與寄生蟲感染!

發燒了該如何處理?

若不明原因持續高燒因盡速就醫。圖/imdb

適時的發燒可協助體內對抗病源,但重點是要正確的就醫,聽從醫師及藥師指示用藥,勿隨意使用不明藥品。若不明原因持續高燒,應盡速就醫!另外未滿三個月的嬰兒若發燒也請盡速就醫(通常此時期的嬰兒還有來自母親的免疫力,若發燒則須格外注意!)

常常有人說運動、泡溫泉可以增強免疫力,讀完這篇文章後您是否也想身體力行來增強自己的免疫力呢?不妨試著定期的利用升高體溫(請用正確的方法!)來鍛練下自己的免疫力吧!

參考資料


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關於作者

彭 士桓

生活即是科學,科學即是生活。臺大分醫所博士,虔誠信科學者。希望透過文字介紹有趣的科學,並期望自己在有限度的生命中,創造無限的價值。

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