移动中的细胞

既然疫苗看起来是一个现实的前景，人们开始讨论谁应该首先接种疫苗。英国疫苗接种和免疫联合委员会(JCVI)公布了一个主要基于年龄的优先等级。但这是一段时间前制定的，在第二波浪潮到来之前，所以我们想知道当把这些因素放在一起时，考虑了哪些因素，以及这个策略是否一定仍然是最好的。克里斯·史密斯采访了牛津大学卫生经济学家菲利普·克拉克。

年纪越大的人感染的风险越大，当然死亡的风险也越大。因此，将年龄作为分配疫苗的关键因素是很有意义的，但也有其他因素需要考虑。为什么他们选择年龄:因为他们认为这是一种非常简单的分配疫苗的方法。每个人都知道自己的年龄，但在分配给社区中的个人时，你也可以检查一下。

这是世界上大多数国家都在做的事情吗?

他们正在做一些组合。大多数国家都认识到社区中的所有人都应该接种疫苗。英国目前的法定结婚年龄是50岁;然而，例如在法国这样的国家，他们只承诺65岁以上的人接种疫苗，除非你有其他健康问题。

克里斯:那我们在全国各地都有马赛克呢?有些地方有很多疾病活动和很多老年人;该国一些地区的疾病活动水平非常低，老年人和更脆弱人群的比例完全不同。这些指导方针是否考虑到了这一点，或者我们只是计划将康沃尔郡的极低水平与曼彻斯特的极高水平一样?

菲利普:当然，指导方针没有区分英国的地区。它们是在第二波大流行之前编写的。重新审视这一点似乎是有意义的，因为我认为我们从其他疫苗接种中了解到，在流行病的背景下，给那些传播最高的地区的高危人群接种疫苗可能是最有益的。但我认为流行病学模型确实可以帮助我们权衡利弊。当然，在全国范围内接种疫苗也需要后勤保障，尽管我认为人们需要从更有针对性的战略中看到潜在的收益。

克里斯:这个有针对性的战略是否也包括更多地强调职业?因为如果你看看在英国第一波冠状病毒高峰期收集的来自该国不同地区的数据，就会发现某些群体出现了——某些职业群体，在该国的某些地区——风险非常高。而这似乎并没有在JCVI的提议中体现出来。

这倒是真的。这是一种以临床为导向的观点，将年龄作为主要风险因素，但同时也将患有各种健康状况的人——比如糖尿病患者——纳入研究范围，这也使他们面临更高的风险。为了让你了解我们正在谈论的风险类型:你死于COVID的风险实际上每五年翻一番，对吧?但如果你患有糖尿病，这意味着你的风险与比你大5-10岁的人是一样的。所以我认为考虑其他因素，其他条件是有道理的;但我们都知道，死于COVID的风险也与你的职业有关。在第一波新冠肺炎疫情中，有些职业——例如伦敦的出租车司机，以及一些在服务业工作的人——的感染率远高于医护人员。所以，我认为除了临床因素之外，引入这些额外的因素将有助于将疫苗定位在可能发挥最大作用的地方。

11月13日星期五——是的，真的!——一颗直径11米的小行星掠过我们的外层大气层。但天文学家只在第二天发现了2020 VT4 !本周也有消息称，在未来50年里，太阳将把另一颗名为阿波菲斯的小行星推得比我们希望的更近。亚当·墨菲(Adam Murphy)一直在研究太空中的物体，这些物体离我们太近了，让人感觉不舒服……

亚当:太空很大。非常非常大。而且，就像你可能注意到的，晚上很黑。这意味着在黑暗的太空中有很多东西隐藏的空间。其中一些是小行星和彗星，其中一些通常比你想象的更接近地球。靠近地球的物体被想象成近地物体，它们可以靠近地球。2004年，一颗直径约5米的小行星在我们的卫星下方飞过。如果它们被击中，可能会造成真正的伤害。毕竟是一颗小行星杀死了恐龙。2013年，一个公共汽车大小的物体在俄罗斯车里雅宾斯克附近的天空爆炸。 It blew out windows and caused tens of millions of pounds of damages. So it's important to be vigilant.

其中许多物体来自小行星带，即位于火星和木星之间的小行星带。通常，这些岩石就满足于呆在那里，但有时它们之间会发生大碰撞，这些碰撞会把一些相当大的碎片送到我们这里。一旦它们被撞出小行星带，它们就会继续围绕太阳运行，但轨道是长而圆的椭圆形轨道。这些轨道可能与地球的轨道相交。地球和太阳的引力甚至可以帮助把小行星拉回来，就像一只黄蜂在夏天不愿离开你一样。由于太空非常黑暗，我们并不总是能看到这些东西。1989年，另一颗名为4581阿斯克勒庇俄斯的小行星距离地球只有70万公里，大约是地球和月球之间距离的两倍。但如果它击中地球，它会摧毁地球，直到它接近我们的头顶，我们才发现它。

特别是有一颗小行星，它已经在我们的雷达上存在了相当长的一段时间，在未来几十年里，它将多次忽视地球的私人空间。它被称为99942阿波菲斯。据推测，这是因为这些发现者是星际之门SG-1电视剧的粉丝，并以其中一个大坏蛋的名字命名。反正我就是这么知道这个名字的!它大约有埃菲尔铁塔那么大，在2029年，它将从我们的一些卫星下面经过。它会在2036年再次接近，然后在2068年再次接近，尽管你走得越远，细节就越不确定。有一段时间，这看起来是最有可能撞击地球并造成一些破坏的竞争者。在所谓的都灵等级中，它一度被评为4级，其中1表示“我们很好，没有什么可担心的”，10表示“我们应该为现在一切都变成疯狂做好准备”。

但我们有应对任何事情的计划。以前的计划是用核装置把它炸掉，但正如将军在我最喜欢的一部电影《独立日》中所说的那样，这样做有可能把一个危险物体变成多个危险物体。新的计划只是给他们一个推动力。美国宇航局计划进行一项名为双小行星重定向测试的任务，该任务将于明年年中发射，并将前往一对名为65801 Didymos的小行星，以测试我们的岩石推动能力。严重的小行星撞击预计每十万年才会发生一次，但如果我们中了最糟糕的银河系彩票这很快就会发生因为我不知道你怎么想，但我在末日后的荒地上活不了多久。

首先，在我们对细胞运动的探索中，我们要谈论的是让我们来到这里的细胞:精子!Allan Pacey是谢菲尔德大学的精子专家，他向Chris Smith讲述了所有细节。

艾伦-是的，蝌蚪是观察大多数精子类型的好方法。这个主题有很多变体。但如果你愿意，它是把男性染色体传递给女性染色体的载体。DNA在蝌蚪的头部，然后是中间的线粒体。那是在一个叫做中间的东西里。然后是长尾。令人难以置信的小人类精子，如果你能把它们按下排列，一毫米就能有20个精子。

克里斯-尾巴是用来提供推进力的。不是吗?因为精子要做的关键事情之一就是移动。

是的，当然，这是怎么发生的是个好问题。想象一下你在海边买的那块石头，把它切成两半，中间写着布莱克浦或布莱顿。如果你把精子的尾巴切成两半，你会看到一系列的小管——它们被称为微管。这些小管一起滑动，这就是我们通常所认识的尾巴的鞭状运动。

克里斯-精子一直都是这样吗?例如，当它们在睾丸中产生时，它们是否一直在游泳，或者它们是否可以开启或关闭这种功能?

所以在精子被释放之前，它们不是在游泳。它们被储存起来了。但是当它们被释放出来的时候，男性身体的化学物质会被移除，而女性身体的刺激性化学物质会激活它们。精子会一直游到死。从人类的角度来看，在高等哺乳动物中，精子经常游到卵子附近，然后它们倾向于降低能量，等待卵子。如果你喜欢的话，这是一种非常优雅的保持机制。

克里斯:就像走很远的路，不是吗?因为从进入女性生殖道开始，在人类体内，它们必须一路穿过子宫。然后是输卵管的顶部，输卵管是将卵子从卵巢运送到卵子的通道，卵子是从卵巢来的。当它们遇到卵子的时候，它们是如何知道它们已经遇到卵子的呢它们又是如何让卵子受精的呢?

艾伦:实际上，精子在到达受精点的过程中会得到雌性身体的帮助。所以她身体的肌肉收缩帮助精子到达那里。一旦它们进入输卵管，输卵管内的温差就会导致精子向卵子移动。鸡蛋的末端会稍微暖和一点。有一种化学信号可以帮助它们到达那里。我们不太确定那是什么，但有一些化学物质从卵子或卵子周围的细胞中释放出来，吸引精子。然后还有液体运动将精子推向卵子。一个男人，一个人类男性会向一个女人射出五六千万精子。当你到达输卵管时，可能只有大约六个。

克里斯:嗯，如果只有少数人入选，这是否意味着基本上已经进行了大规模的选拔?所有这些精子开始了这场竞赛——这是名副其实的适者生存。是最好的精子制造的吗?

艾伦:在某种程度上这是对的。这是一场大型比赛，但协调性非常高。所以当射精发生时，只有形状良好的精子进入子宫颈。如果精子是畸形的，有两条尾巴，两个头，或者它们的形状稍有不同，那么它们就不能通过宫颈粘液。它很厚。你需要在空气动力学和流体力学上非常圆滑才能通过。在子宫里，精子受到白细胞的攻击。所以，你知道，如果你想避免被白细胞杀死，你必须很快到达输卵管。当它们感知到这些来自卵子的信号时，这些精子就会改变它们游泳的方式。它们开始过度激活——我们称之为“尾巴”——四处跳动，提供巨大的力量和能量，帮助最终获胜的精子穿过卵子的外层。 It's probably only at the last few millimeters of sperm getting towards the egg that there's actually a sperm by sperm kind of race if you like, but there's probably only about half a dozen sperm at that point in the race.

克里斯-是的。我们每个人都能在这里真是个奇迹，仔细想想，不是吗?但是你提出了精子形状的问题。几年前，我在挪威拜访了一位先生，他是一位研究鸟类精子的生物学家。当他告诉我，如果你观察那些非常滥交的鸟类，它们基本上会和任何愿意交配的人交配，它们的精子形状非常不同，他说，而那些高度一夫一妻制的鸟类，比如天鹅，它们会终生交配。他想说什么?

所以一个物种内的滥交确实施加了一些精子特异性选择的压力。所以，如果你是一个雄性，在一个竞争激烈的物种中，你最好确保你的精子是最好的。这种进化的压力意味着，在整个动物王国里，有一些相当优雅的解决精子问题的方法，也有一些非常微妙的改进，可能会给雄性带来竞争优势。在灵长类动物中，有一个经典的例子。黑猩猩是高度滥交的，它们有很大的睾丸，它们产生的精子游得很快，它们非常光滑和优雅。大猩猩，不是特别滥交。相比之下，它们的精子非常糟糕。人类?有点在中间。我们有相当数量的精子，制造精良的精子。 Um, but we've also got a lot of badly made sperm too. So depending on where you are on this kind of promiscuity scale, it does have a huge impact on what the sperm look like and how well they're made.

当胎儿细胞穿过胎盘并穿过母亲的身体时，就会发生微嵌合，有时会在母亲的组织甚至大脑中居住。这可能是胎儿试图帮助修复怀孕对女性身体造成的一些损害的一种方式。与此同时，由于这些胎儿细胞可以在母亲体内存活数十年，这也可以解释为什么生过孩子的女性自身免疫性疾病的发病率会惊人地上升。伊娃·希金波坦采访了昆士兰大学的基亚拉什·科斯罗特拉尼。

微嵌合是在怀孕期间发生的事情，婴儿的极少数细胞进入母体血液，然后进入母体循环，然后粘在不同的组织中。

伊娃-我们说的是什么样的胎儿细胞?你知道，这些是像皮肤细胞一样的分化细胞，还是更像干细胞?

Kiarash -所有被转移的东西都有一点随机性。然而，由于胎儿中的许多细胞都是原始的，其中有很大一部分是干细胞，这就是它们能够长期存活并在母体中存活数十年的原因。

伊娃:那真是太长时间了!他们在哪里闲逛?

凯拉什-这是一个很好的问题。实际上我们也不确定。到目前为止，我们在母体骨髓中发现了它们。所以我们可以在母亲的骨髓中找到，已经存在了近四五十年的干细胞，或者我们也可以在其他组织中找到它们，当母亲受到某种伤害时，我们发现它们最多，因为这些胎儿干细胞倾向于回到母亲的受伤处并试图修复它，就像自然干细胞一样。所以这是我们发现最多的地方。我们已经在各种组织中发现了这些胎儿细胞，在肝脏、皮肤、甲状腺等等。但我们认为，自然地，骨髓中有很多。

伊娃:他们是怎么做到的，这样做不会被母亲的身体排斥?因为你会认为母亲的免疫系统会将这些细胞识别为非自体细胞，并试图清除它们。

Kiarash -当然。所以，我们认为在最初阶段，当移植发生在怀孕期间，这些细胞受益于母亲不排斥胎儿的完全相同的机制。所以在整个怀孕过程中，实际上母亲的免疫系统是被抑制的，因此它不会对胎儿产生反应，这是应该被视为外来的东西。所以这些细胞经历着相同的原理，然后，因为它们很少，可能是因为它们隐藏在母体体内的不同地方，不会造成任何麻烦，它们基本上不会给母体免疫系统产生任何危险信号。他们不知何故被忽视了。

伊娃-这些细胞是如何穿过胎盘的?他们为什么要过河?还有，这是每次怀孕都会发生的正常现象吗?是正常发生的事，还是病态怪异的事?

Kiarash:在大量的研究中，这是每次怀孕都会发生的事情。我们可以在母体循环中识别这些细胞，如果我们仔细观察的话。他们穿越的原因，我们认为是胎盘屏障的小破裂。所以在母体和胎儿之间，总有一道屏障。我们相信每隔一段时间，因为运动，因为非常小的事件，这个屏障就会被打破，一些来自胎儿的细胞可以转移到母亲体内，反之亦然，在屏障重新建立之前。在这种屏障被破坏的情况下，例如，如果母亲有高血压，如果胎盘有异常，这种转移实际上发生得更频繁我们可以在母体循环中发现更多的胎儿细胞。

伊娃:那么在正常的怀孕过程中，有多少细胞呢?

基亚拉什:之所以称之为微嵌合，是因为这种比例是百万分之一，十亿分之一。所以它们是非常罕见的细胞。当你谈到这些细胞中有多少是真正的干细胞时，这个比例就更小了。所以，你知道，每升母体血液中几乎有一到两个细胞，你会产生一个完整的干细胞群。所以它们非常罕见。

伊娃:如果一个母亲有多个孩子，这是否意味着她可能不是只有一个孩子的嵌合体，而是实际上有很多孩子，因为她怀孕了?

Kiarash -完全正确。就一个孩子如何影响第二个孩子和第三个孩子的微嵌合而言，确实存在着奇怪的相互作用，有一些团体一直在研究这个问题。

Eva:所以就像母亲体内的同胞细胞一样，在某种程度上是相互斗争的吗?

或者是一方使母亲免疫另一方，或者是的，确实有这种类型的互动。

伊娃:哇。好吧。所以它开始得很早!那么这些细胞会对女性的身体造成伤害吗?

卡拉什:所以有一系列的研究，试图看看这些细胞是否真的能触发母体免疫系统对不同组织作出反应，并可能对自身免疫负责。有很多研究，比如，研究患有硬皮病或系统性硬化症的母亲体内胎儿细胞的存在，硬皮病本质上是一种自身免疫性疾病，母亲的免疫系统会对自身产生反应。这些研究已经进行了。有一些联系，但他们从来没有能够证明因果关系，这意味着我们不知道胎儿细胞是否是自身免疫性疾病的原因，或者它们是自身免疫性疾病的结果，它们会回到受伤的组织中，试图修复。

伊娃:我想到的另一种病理是肿瘤。如果这些干细胞分布在身体的不同部位，我们知道这些胎儿细胞是否会导致母亲体内的肿瘤吗?

卡拉什:就目前的研究而言，我们从未发现恶性肿瘤完全是由这些胎儿细胞形成的。有一些良性组织的报告，特别是在甲状腺，胎儿细胞已经形成了其中的一部分，像良性腺瘤，但不是恶性的，会引起转移，等等。