自體免疫疾病的起因

自體免疫疾病是基因與環境交互作用的結果──諸多不利因素的「完美結合」導致免疫系統無法分辨自體與入侵者的最糟狀況。

參與其中的遺傳因子極為錯綜複雜。與由單一或少數基因突變直接引起的許多遺傳疾病不同,各種各樣不同的基因都有增加罹患或引發自體免疫疾病的可能,而很不幸的,這類基因只有極少數被辨識出來。

環境誘發因子同樣複雜,其中包括但不限於以下各項因素,諸如暴露在化學品、汙染物質及毒素中;曾經發生或正發生的細菌、病毒、真菌及寄生蟲感染;慢性或急性壓力;經生理調控或藥物調控的激素;飲食(不僅是食物過敏,還有飲食對腸胃健康及免疫系統的影響);缺乏微量營養元素;藥物;發胖;體內有胎兒紅血球細胞的存在;暴露在UVB紫外線輻射下。

即使大多數誘發自體免疫疾病的環境因子難以捉摸,仍有部分相關的特定環境因素被辨識出來。例如乳糜瀉是因攝取麩質而引發,接觸溶劑會引起全身性硬化症(硬皮病),而吸菸則會引發類風溼性關節炎陽性反應。

雖然飲食和自體免疫疾病間的關係尚未有明確的證明,但有愈來愈多的自體免疫疾病和許多非自體免疫疾病都被認為與麩質過敏有關。縱然還需要更多研究證據,不過有些醫師和研究人員甚至已經開始相信麩質過敏可能是所有自體免疫疾病的重要誘發因子。另外,腸道通透性增加(腸漏症)在每一種自體免疫疾病都存在,而且麩質會加劇腸道通透性。

環境影響因子大致可分為兩大類,一類能夠輕鬆控制(例如飲食、睡眠和壓力),另一類則十分困難或甚至無法控制(例如感染問題和某些類型的化學品接觸)。你無法改變自己的基因組成或感染病史,但你可以控制自己的飲食:戒除引發自體免疫疾病的飲食和生活方式,從而緩解疾病症狀。為了能更清楚解釋,我會將飲食和生活方式從其他環境因子中獨立出來討論。

認識蛋白質、抗體和免疫系統

所有的自體免疫疾病都起因於免疫系統的叛變:本應保衛我們不受入侵微生物傷害的免疫系統,轉而將我們體內的正常蛋白質視為攻擊目標,將用來對付病毒、細菌或寄生蟲的攻擊力道使用在細胞的基礎建構物質上。這是因「自體免疫抗體」的產生所引起的:抗體是免疫系統重要的組成成分,職責在於辨識外來細胞的特殊蛋白質,這些蛋白質可能出現在諸如細菌、病毒和寄生蟲的外膜上;與侵入者蛋白質結合後,抗體便會發出訊號通知免疫細胞(例如白血球)攻擊目標的位置。但若發生自體免疫的情況,身體不僅產生針對外來蛋白質的抗體,還意外產生針對自我蛋白質的抗體,這些抗體便被稱為「自體免疫抗體(將自體視為目標的抗體)」。這種誤判的情況,被稱為交叉反應或分子擬態。

自體免疫抗體的形成是產生自體免疫疾病關鍵的第一步。遺傳基因決定了一個人的免疫系統意外產生自體免疫抗體的可能性,環境則是誘發疾病產生的因素。若某人只有少數會增加自體免疫機率的基因,那麼自體免疫抗體必須暴露於大量不同或高劑量環境誘發因子下才可能形成;假使體內易受影響產生自體免疫的基因眾多,那少數環境誘發因子便會破壞平衡,讓事態向錯誤的方向發展。

不過,產生自體免疫抗體與真正發展成自體免疫疾病並不是同一回事。下列條件成立下才能視為自體免疫疾病:

⑴自體免疫抗體形成。

⑵體內消除自體免疫抗體的備援系統失靈。

⑶免疫系統受到刺激,開始發出攻擊。

⑷體內細胞或組織受損明顯,達到可視為疾病病徵的程度。

遺傳基因和環境共同決定了免疫系統進行攻擊時的強度。這時,如何控制環境誘發因子便至關重要,就算在身體已經會製造自體免疫抗體的情形下,只要排除了環境誘發因子,便能排除讓免疫系統產生過激反應的刺激來源。

要了解飲食和生活方式如何在控制自體免疫疾病中成為關鍵,首要便是了解免疫系統是如何學會攻擊你自己的身體。在此之前,先讓我們花點時間複習與自體免疫疾病相關的一些基礎生物學知識。

不同結構,蛋白質功能就不同

蛋白質是建築生命的基石,由長鏈胺基酸構成。胺基酸是蛋白質的基本構成單位;儘管我們已經在各類殊異生命型態中辨識出近五百種不同胺基酸,但只有二十種被用於建構人體內所有的蛋白質,人體內還進一步發現三種合成後能用於建構蛋白質的胺基酸。

從二十到大於兩千個不同組合的胺基酸結合成長鏈,便可想見,有數不清的方式可以用來串連二十個不同胺基酸;這也是二十個單純的建構單元如何形成你體內所有蛋白質的方式,從器官的細胞組成成分,到在你血液中循環的激素,全都包括在內。

你可以把蛋白質想成由各種不同的環(可能是不同尺寸、形狀或顏色)串連起來的長鏈,蛋白質是由體內每個細胞中的特定胞器所製造,而這些胞器可視為蛋白質工廠。將個別胺基酸依照我們遺傳基因中之配方連接起來後,就成了蛋白質,蛋白質合成後還能夠依需求被進一步改造(這個過程稱為轉譯後修飾),完成後的產物會被運送到細胞內或細胞外的特定位置執行功能。

什麼是轉譯後修飾?

在胞器合成出蛋白質後,這些蛋白質還可以用各種不同的方式改造(一般都是經由酵素的作用),而這些改造會影響蛋白質的功能。這些改造被稱為「轉譯後修飾」,意思是這些改變針對的是已被合成的蛋白質。以下是一些轉譯後修飾的例子:

。醣化:將醣基接到蛋白質上。

。磷酸化:將磷酸根加在特定胺基酸上(酪胺酸、絲胺酸或蘇胺酸);磷酸化會活化或關閉蛋白質的功能(類似於開關的作用)。

。多胜肽鏈的分割:有些蛋白質必須先被切割成小塊,這些切割過後的小塊蛋白質才能發揮功用,胰島素就是其中一例,一開始被合成出來的是較長的胰島素原,隨後胰島素原便被分割成兩個蛋白質:胰島素和C胜肽。胰島素合成後,除非經過分割,否則便不會有活性,因此這個步驟能夠更好的控制胰島素的活性。基本上,胰島素可以在合成出來後以胰島素原的形式儲存在體內,直到你需要時(血糖升高的時候)才被分割活化。另一個例子是抗體,抗體是由四段多胜肽鏈構成的。

。甲基化:將甲基加在特定胺基酸上(離胺酸或精胺酸);甲基化會活化或關閉該蛋白質,影響該蛋白質與受體或基質結合的能力(另一種開關形式)。

。與金屬螯合:某些蛋白質必須與金屬離子(例如鐵、鋅和硒)形成複合物才能被活化。

轉譯後修飾的最終產物是有完整功能的蛋白質,能被傳送到細胞內或細胞外需要的地方執行任務。

胺基酸建構單位


從胺基酸到蛋白質


胺基酸的特定排列順序決定稍後合成的蛋白質種類,因此胺基酸序列被稱為蛋白質的一級結構。

構成蛋白質的不同胺基酸彼此會以稍有差異的方式連接──你可以想像要如何將一個三角形的環和一個圓形的環連接起來,或兩個正方形的環要怎麼接起來。因此,隨著構成序列的不同,連接好的胺基酸長鏈本身便會自然的形成彎曲和折疊。蛋白質的彎曲或折疊型態能幫助你判斷觀察到的是二級或三級結構:二級結構指蛋白質結構中最小的規律重複結構,特定的胺基酸序列會讓蛋白質長鏈形成螺旋狀,另外還有一些序列會形成平板結構,這些基本架構即蛋白質的二級結構;三級結構則是在二級結構之上形成更大的彎曲和折疊所構成的複雜構造。不論二級結構或三級結構都是由一級結構,即特定胺基酸序列直接決定的──胺基酸之間的精準連結決定蛋白質折疊的方式。

還有一種四級結構,指數個相同或相異的蛋白質互相連結的情況,這樣的連結對某些蛋白質要能夠正常工作是必須的。有些蛋白質是被稱為胜肽或多胜肽的短小蛋白質構成,胜肽和多胜肽本身並不能視為完整的蛋白質,它們比較像是蛋白質碎片,但是連接在一起後便能組合成完整的蛋白質。

蛋白質經過上述的改造和組合後得到的完成樣式,也就是「結構」,便能在體內執行相對應的功能。

何謂必需胺基酸?

20種胺基酸是構成人體數千種不同蛋白質的構築基礎,其中8種屬於必需胺基酸,另12種因為能在體內藉由其他胺基酸的協助合成出來,因此被視為非必需胺基酸。「非必需」這個用語很具有欺騙性,這些胺基酸不需要從飲食中獲得,並非說這些胺基酸不是維持生命必要之物,相反的,它們十分重要。即便人體能自行合成非必需胺基酸,但合成的過程可能效率不彰,如果你飲食中的蛋白質不夠豐富多樣化,很可能會導致此類胺基酸的匱乏。

會辨認特定抗原的蛋白質──抗體

嚴格說來,抗體是一類被稱之為免疫球蛋白的蛋白質,這類蛋白質的任務是辨識其他蛋白質的序列。藉由將「與必要功能有關」的部分結構與外來蛋白質結合,抗體通常能讓外來蛋白質失去活性;最重要的是,抗體與外來蛋白質結合的同時,會傳遞給免疫系統「外來蛋白質出現,必須加以攻擊」的訊號。跟所有的蛋白質一樣,抗體的功能也是由結構決定的。

抗體是由四條多胜肽鏈所構成(多胜肽是短鏈胺基酸,並不能算是完整的蛋白質):兩條較長的稱為重鏈,較短的兩條稱為輕鏈。這四條多胜肽組成一個Y型分子,Y字的兩個頂端區域即是抗原結合區,能與外來蛋白質(即抗原)的特定序列胺基酸(即抗原決定基)接合,抗體的設計便是要能辨識構成抗原決定基的胺基酸序列。你可以把抗體的Y字的頂端區域視為兩個相同的鎖,而外來蛋白質的胺基酸序列便是適配抗體鎖頭的鑰匙。


根據重鏈胜肽鏈的類型,抗體可分為五個類別,分別是:免疫球蛋白A、D、E、G和M。不同類型的抗體,它摧毀被它辨識出來結合之抗原(以及侵入人體帶有該抗原的微生物)的方式也不同。

抗體還是自體抗體?

自體抗體是會與你自身體內蛋白質上的抗原決定基(也就是特定序列的胺基酸)結合的抗體,所有五種類型的抗體都有可能成為自體抗體。

製造抗體,以及摧毀被抗體辨識接合的外來入侵蛋白質,都是免疫系統的職責。當它與抗原(外來蛋白質)結合時,便是在通知免疫系統:「這裡有不該存在的東西。」儘管抗體與外來蛋白質接合的區域只是該蛋白質的一小部分,但是整個被接合的生物都會被標示為外來入侵者。免疫系統對付這些入侵者是非常有效率的,使用的方法也變化多端,了解免疫系統如何運作,對於了解自體免疫疾病是哪一個免疫系統環節出錯十分重要… 閱讀完整內容
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恐怖的自體免疫疾病療癒聖經(3萬冊暢銷經典)

莎拉‧巴倫汀(Sarah Ballantyne)

由 柿子文化 提供