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每個生物都需要與那些以他們為食的生物對抗

所以在多細胞生物經過了數億年的演化後， 也衍生出了保護自己的方法

現今，人類擁有複雜的防禦系統

像是物理屏障(皮膚)、防禦細胞(巨噬細胞)， 以及武器生產工廠(B細胞)

其中一個我們身體裡 但大多都還不太瞭解的防禦系統:

補體系統

它已經演化超過7億年， 也是超過30種不同蛋白質的武裝軍隊

他們合作跳起一支複雜而優雅的舞步， 來阻止外來入侵者

總而言之，現在大約有1千5百萬兆的補體蛋白 充斥在你全身上下的液體當中

指引他們的沒有別的，全是化學

這些蛋白質是我們用來對抗入侵者的武器中 最有效的其中一種

免疫系統中的許多部份， 都只是用來活化補體系統的工具

但他同時也充滿危險性

想像一下，在你的血液中，有數兆個小炸彈 而他們隨時都有可能會爆炸

因此，我們的細胞用多種機制來防止補體意外的攻擊

好，那他們又有什麼功用?又是為什麼讓他們看起來這麼危險呢?

簡而言之，補體系統有3樣工作。

它會癱瘓敵人， 它會啟動免疫系統 它會在菌體上鑿洞直到它們死亡

但是，要怎麼做?

畢竟，這些無意識的蛋白質們會隨意飄動 沒有任何目的或方向

實際上這算是一種戰略

隨意飄動的補體蛋白處於一種被動狀態

他們沒有任何影響力，直到他們被啟動 並且改變他們的形狀

在蛋白質的世界裡，你的形狀決定了什麼事情你可以做 什麼事情你不能做

因為形狀決定了可以互動的對象和方式

舉例來說，處於被動狀態的形狀下 你可能不會有任何的功能

然而，在你啟動的狀態下 你可能可以啟動其他蛋白質的形體

藉此啟動他們，讓他們也可以啟動其他蛋白

像這樣的串聯反應的機制可以快速地擴散出去

想像一下這些補體蛋白就像一組互相放的很近的火柴

一但其中一根火柴起火了 它會立即點燃其他根靠近它的火柴

當它點燃的越多，突然間你就有可以有一團大火

要列舉出補體系統的實際機制和樣貌會很複雜

所以我們在此會簡化它們

現在，想像一下你不小心劃傷了自己 有一群細菌從傷口的位置

進入了周圍組織

補體系統C3 就會開始進行攻擊

C3就會是最開始的火花，可以點燃我們的火團

要點燃他，C3必須得要從被動狀態切換成啟動狀態

要解釋它如何啟動是有點複雜 在這邊當成它是隨機的

通過其他被細菌啟動的補體蛋白，或從抗體啟動的

現在你要知道C3已經分裂成2個比較小的蛋白質

已經被啟動的C3a和C3b

其中一個部分，蛋白質C3b會像一個追蹤導彈一樣 尋找特定的細菌、真菌和病毒

它只有不到一秒鐘的時間來找到它的敵人 不然它就會被水分子中和掉

假設C3b找到一個目標 它會將自己緊緊的固定在敵人的表面且不會鬆開

通過這樣做以後，蛋白質會再次變換形狀

藉由這個新的形狀，它現在可以與其它蛋白質做連結 並且在啟動比較小的串聯反應

經過多次變換它的形狀，來增加其他蛋白質在它身上

最後，它會將它自己轉變成一個名為C3 Convertase 的招收平台

這個專門的平台，可以將更多C3蛋白質轉換 並且重新開始整個循環

一個增幅循環開始了

不用多久，成千的蛋白質就包覆著細菌了

對菌體來說，這對它非常的不利

它們會削弱這個菌體，讓他們無法求助或是緩慢它們

想像被好幾千隻的蒼蠅包覆著的感覺

還不只這些呢!

你還記得C3的另一部分嗎? C3a蛋白質

C3a就像是一個求救信標

成千上萬的湧出戰場，引起大量的注意

被動的免疫細胞注意到這些C3a以後

會從休眠狀態甦醒過來 並且跟著蛋白質的軌跡到達感染的部位

當接觸到越多的求救信標蛋白，它們就會越具有侵略性

用這種方式 補體蛋白可以正確的引導他們到最需要增援的地方

到現在，補體蛋白已經成功求救並拖住入侵者了

現在開始，它們要開始積極地幫助到殺死敵人

第一批到達戰場的免疫細胞是吞噬細胞

這代表著，吞噬細胞會把你整個吞掉 把你關在一個小監牢裡，再用酸殺掉你

但是要吞掉一個敵人，它們必須要先抓到敵人才行

這不太簡單，因為細菌不喜歡被抓住，而且它們滑滑的

但是現在，補體蛋白已經將自己固定在細菌身上

當作一個像是膠水一樣 讓免疫細胞可以輕易抓住它們的敵人

更好的是

想像一下! 你又一次被一堆蒼蠅給包覆著

現在，這些蒼蠅變成了黃蜂

另一個串聯反應要開始了

另一個串聯反應要開始了

在這個菌體的表面，C3 Convertase 再次地變換它的形狀

並且開始招募新的蛋白質

他們會變成一個比較大的結構: 膜攻擊複合物

一片一片的，新的蛋白質(C9)將長得像矛的自己扎進細菌膜裡

直到他們撐開出無法修復的大洞

流體衝入菌體以後，他們的內部也就隨之溢出

如同流血致死

剩下的菌體也因為被補體騷擾而分心，甚至重傷

馬上就被到場的免疫細胞給解決掉了

在入侵變得更危險之前，這次的攻擊行動就已經被剷除了

你可能都還沒有注意到

細菌也只是很不喜歡補體而已

實際上補體對抗病毒更為有效

病毒有一個大問題，它們必須得要在細胞之間移動

病毒在細胞外基本上以只能祈禱希望以極小的機率撞到且感染細胞

在這裡，他們是完全沒有防禦的

在此，補體就可以直接攔截並削弱他們

讓它們變得無害並引導免疫系統來吞噬它們

如果沒有補體，病毒感染會變得非常致命

等等，如果我們有這麼有效的武器 為什麼我們還會生病?

問題是在戰爭之中，雙方都會互相適應

舉例來說，當牛痘病毒感染了一個細胞時

它會強迫細胞制造出一種蛋白質來關閉補體蛋白

用這種方式，病毒能夠在被感染的細胞周圍 形成一個安全區

當病毒殺死這個細胞以後 可以有更高的機率感染附近其他的健康細胞

或是像其他的細菌，舉例來說，它可以從血液裡抓取一些特定的分子，不觸發補體系統

進而達成隱形的效果

所以補體系統，是非常非常重要的

但是它在我們美麗並且複雜的免疫系統組織之中 只是其中一員

這是一個無意識的小東東 卻可以一起做一些聰明合作的漂亮例子

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