医学
发烧如何抵抗感染？科学界的理解也不完整
当你生病发烧时，医生通常会告诉你这是你的免疫系统在对抗感染的迹象。发烧通常是由感染部位的免疫细胞向大脑发送化学信号，以提高体温的设定点。所以，当发烧开始时你会感到寒冷，当发烧退去时你会感到热。
然而，如果你问医生发烧究竟如何保护你，不要期望得到完全令人满意的答案。
尽管科学界普遍认为发烧在抵抗感染方面是有益的，但具体的机制仍存在争议。我们是一名兽医病理学家和一名急诊医生，对将进化原理应用于医学问题感兴趣。发烧的进化是一个经典难题，因为发烧的效果似乎是如此有害。除了让你感到不舒服，你可能还担心会过热而危险。产生如此多热量的代谢成本也是相当高昂的。
在我们的研究和综述中，我们提出了一个观点，即由于发烧在动物界普遍存在，这种代价高昂的反应必须具有益处，否则它就不会在物种间得以进化或保留。我们强调了几个重要但很少被考虑的观点，帮助解释发烧如何帮助你的身体抵抗感染。
发烧如何抵抗感染
感染是由病原体引起的。病原体可以是微生物，如某些细菌、真菌或原生动物。如果微生物或病毒感染了你的细胞并利用它们进行复制，你自己的细胞也可以被视为病原体，并被你的免疫系统以同样的方式对待。
关于发烧如何帮助控制感染的主要解释是，较高的温度对病原体施加了热应激，杀死它们或至少抑制它们的生长。但为什么发烧时稍微升高的体温(约1.8至5.4华氏度或1至4摄氏度)甚至不能杀死你自己的健康细胞，却能对如此多种类的病原体造成伤害呢？
免疫学家们注意到，轻微的热能使免疫细胞工作更好。这暗示着发烧对于增强它们的防御功能是必要的。然而，从进化的角度来看，需要产生发烧这种巨大能量消耗，仅仅为了让免疫细胞更活跃，似乎有些奇怪，尤其是因为已经有丰富且更快速的分子信号可用于激活它们。
除了热量，轻微的低氧和轻微的酸性也能增强免疫细胞的功能。由于这些应激条件也会出现在感染部位，免疫细胞进化出了与其工作环境中的应激条件相匹配的最大功能。事实上，由于任何处于生长状态的东西都天生容易受到应激的影响，而病原体通常是在生长的，包括我们其中一位的研究人员在内的研究人员提出，免疫细胞的一个功能是主动制造局部应激条件，以有选择性地伤害生长中的病原体。
局部加热病原体
炎症是对感染的局部防御反应。它通常表现为免疫系统最活跃的区域出现发热、疼痛、红肿。虽然一些科学家意识到感染部位会产生热量，但许多人认为炎症所产生的温暖感仅仅是因为扩张的血管将来自核心体组织的温暖血液带入。
然而，研究人员发现，即使在核心体组织中，发炎组织的温度比相邻正常组织高出1.8至3.6华氏度(1至2摄氏度)，所以温暖感不仅仅是更多血液流动的副产品。其中很大一部分额外的热量来自免疫细胞自身。当它们产生反应性氧化物来杀死病原体时，会产生相当多的热量。然而，迄今为止，这些温度尚未被测量。
虽然细胞可以耐受广泛的温度范围，但所有细胞在较高温度下的生长和存活能力都会急剧下降。对于哺乳动物细胞，以及可能感染它们的病原体而言，即使温度超过113华氏度(45摄氏度)左右一两度，几乎总是致命的。因此，发烧的热量增加了已经较高的局部温度。
有证据表明，病原体暴露在比急诊科体温计测量到的体温高得多的温度下。2018年的一项研究发现，线粒体(细胞的能量中心)中的局部温度可以高达122华氏度(50摄氏度)，这让研究人员感到惊讶。线粒体产生的热量被充分利用于加热身体和发烧。同样，我们认为呼吸爆发产生的局部热量在免疫细胞表面有助于杀死病原体。
热量和其他应激因素
免疫细胞通过多种应激因素来攻击病原体，这些应激因素旨在杀死或抑制病原体，包括反应性氧化物、有毒肽、消化酶、高酸性和营养限制。大多数化学反应在温度升高时会加速进行，因此热量增强了这些防御机制并不令人意外。
研究人员已经证明，热量与低氧和酸性共同作用可以杀死病原体。值得注意的是，单独的发热温度或单独的铁限制都无法抑制感染性细菌Pasteurella multocida的生长，但当两者结合时可以。在控制感染时，发热的应激并不是单独起作用的。
关于发烧通过杀死病原体和增强免疫反应的观点是正确的，但并不完整。发烧控制感染的能力来自它所增加的几度温度，以增强已经存在的局部产生的热量，以伤害脆弱的生长中的病原体。而且，发烧总是与其他防御机制一起发挥作用，从不单独存在。
作为一个拥有超过6亿年历史的特征，发烧是地球上生命的古老特征，值得尊重。实际上，你能够活着阅读这篇文章，你要感谢抵抗感染的发热。下次你生病时可以思考一下这个问题。
本文译自 theconversation，由 BALI 编辑发布。