破伤风真正可怕的地方，什么是被动免疫，被生锈的钉子刺伤怎么办？

公元前 5 世纪，西方医学之父希波克拉底在他的手稿中记录了这样一个病例，一艘大船的船长右手的食指被船锚扎破了，一周之后，伤口开始发炎，并且分泌一些恶臭的物质。更为重要的是，这个船长的嘴巴好像出了什么问题，他说话困难，不知道是什么原因，嘴巴只能紧紧地咬住，张不开。第三天，船长的脖子也出现了问题，不断的往后仰，就和嘴巴的问题一样，像是被什么东西锁住了。结果六天之后他就去世了。时间过去了 2000 多年，这种疾病直到 20 世纪末，还能够每年杀死 35 万人，而他就是大名鼎鼎的破伤风。可能不少人都听过他，但认真问起来又完全说不清楚。破伤风患者发病的时候，身体会出现非常奇怪的姿势，病人因为某种原因无法控制自己向后极度的扭曲身体，甚至最终造成自己骨折。他们还会伴随着其他的症状，比如发烧、头痛、吞咽困难、高血压以及心跳加速等。这其中吞咽困难也是因为神秘的肌肉痉挛，他们张不开自己的嘴巴，紧紧地咬着牙关。
根据我们既往的经验，显然这是一种能够干扰人神经的东西，类似我们以前讲过的狂犬病毒。狂犬病发病的时候会让动物变得非常害怕水，然后具有很强的攻击性，就是因为它能够干扰动物的神经中枢。而本期的主角又是一个能够干扰我们神经的微生物。破伤风缩壮牙孢杆菌，它就是破伤风的病因。不知道大家是否听过这样一个说法，如果你被一个生锈的铁钉扎到了脚，你会更容易被感染破伤风。还有一些朋友在狂犬病毒那期节目下面留言，被狗咬了，被猫抓了，除了要打狂犬疫苗，是不是还要打破伤风呢？今天我们就来聊一聊破伤风的秘密。历史上关于破伤风的记录，比我们前面说到的公元 5 世纪还要早 1000 多年，它出现在古埃及的医学著作埃博斯植草书中。不知道大家还记不记得我们以前提过这本医学书籍，在我们神药神读专辑的第一集阿斯 P0 中，我们就提过，古埃及最早就是在这本书中记录过柳树的药用价值。
到了古希腊时期，人们崇尚希波克拉底的四体液学说，也就是说人的健康需要四种体液的平衡。破伤风这个病的表现实在是超出了人的认知，为什么人会不惜扭断自己的肌肉和骨头？古希腊人会把病人放在火炉旁边烤，让病人留出大量的汗，可能用这种方式就能够平衡体液。
中医也是在很早就关注了这个疾病，并且会在病人的耳朵附近以及太阳穴使用针灸来进行治疗。当时的人根本不知道什么是微生物，什么是细菌，显然没有任何可能性。搞清楚病因，但是人们总结了一些规律，那就是这种疾病似乎和伤口是有关系的，特别是在孕妇生完孩子以后，在消毒技术还没有出现的时候，新生儿会出现一种常见的疾病，叫做脐带风，其实就是新生儿破伤风的俗称，主要原因就是由于消毒措施缺乏，破伤风杆菌从脐带伤口的位置入侵到了身体。
一般会在小孩出生 4- 7 天发病，首先会发生的症状就是嘴巴张不开，吃不了奶，然后严重的就会出现脚弓反张，就是我们前面说到的那种奇怪的姿势，一般一周左右的时间小孩就会夭折。事情并没有随着时间的推移而改善，特别是在后来热舞期的出现，很多士兵在战场上被炸伤以后，通过手术捡回了一条命，但是一周以后又被破伤风带走。美国在破伤风上面出现过一个重要的事件， 1776 年7月4日，这是美国的独立日，在这一天人们通过烟花鞭炮庆祝独立，但没成想这些鞭炮导致了大量破伤风感染的病例。在 1903 年，通过美国医学学会的追踪，在这一天，至少有 406 人因为破伤风感染去世。随后美国在 1861 年到 1865 年内战时期也因为破伤风损失巨大，被感染的士兵死亡率高达98%。不过事情终于在 1884 年获得了转机，杜林大学的两位科学家终于发现了破伤风的病因。这个杜林大学是意大利的名校，生理学是非常强的，出过不少的诺奖。
安东尼奥卡尔和乔治拉通两位科学家在一个破伤风死去的病人身上提取了农业的标本，注射到兔子的体内，结果这个兔子产生了感染。同一年，德国科学家亚瑟尼古拉发现土壤中有一种细菌，注射到动物的体内，会让动物产生破伤风的症状，这种细菌就是破伤风缩状牙孢杆菌。到这里大家终于明白了，这是一种感染疾病，不是什么精神疾病。
到了 1889 年，日本科学家北里柴三郎和德国西经学家贝林在克赫实验室有了一个非常重要的发现，当他们给实验动物注射破伤风毒素的时候，动物的体内会产生一种物质去中和这种毒素。这个发现意义不局限在破伤风这一个疾病上，因为这其实开创了著名的血清疗法，比如我们可以通过让马感染破伤风，然后再从马的身体里提取破伤风的综合血清，这种血清就可以作为那些感染破伤风病人最直接有效的武器。因为这里面包含的物质不需要通过免疫，是直接与毒素结合的，所以这是一种被动免疫。
我小的时候就想过这样一个问题，如果一个毒蛇咬到了它自己，它会中毒吗？这是一个非常有趣的话题，答案是它也会中毒。但问题是蛇的体内有中和蛇毒的血清，这就让他们能够抵抗自己的蛇毒，但如果中毒剂量过大，他们也是会被自己毒死的。贝里和贝林两个人开创了血清疗法，是医学的巨大进步。随后这种血腥疗法就在 e 战的战场上发挥了巨大的作用。当时人们就是往马的体内注射破伤风毒素，然后再从马的身体上提取血清一些。使用了这种血清的国家，在一战时期，士兵感染破伤风的死亡率显著下降，每 5000 个人才会死一个，可以说这是一个突破性的进展，但是我要转折了，血清疗法有没有不好的地方？当然有，这是一种被动的免疫，用的是外源输入的血清，很多人会产生强烈的过敏反应，不要小看了过敏，过敏是会死人的，所以血清疗法不到万不得已，最好还是别用。
1924 年，法国微生物学习家加斯顿拉蒙提出了一个新的做法，如果我用一种方式把这些细菌分泌的毒素灭活，然后注射到人的身体里，那么人就可以自己分泌对抗毒素的血清，并且不会被毒死。因为毒素已经被灭活了吗？这其实就是现代疫苗的想法，他用福尔马林处理白喉和破伤风毒素，得到类毒素。所谓内毒素，就是细菌分泌的外毒素的一种灭活版本。顺带一提的是，这位拉蒙科学家可能是诺贝尔奖历史上被提名次数最多，但一次都没有获奖的人，他在 1930 年到 1953 年先后获得了 155 项诺奖提名，但是一次都没有获得诺奖，也是挺悲催的。
大家可以发现，这一次我们不再用容易过敏的外部血清了，而是用灭活的类毒素打到我们自己的身体里，让我们自己产生对抗的抗体，所以这再也不是被动免疫了，而是主动免疫。那么这其实就是一种疫苗，到了二战时期，士兵就已经用上了这种疫苗，美国还在此基础上加入了灭活的百日可感菌、白喉类毒素、破伤风类毒素以及灭活的百日可感菌，这就组成了大名鼎鼎的 DPT 疫苗，摆破 3 年疫苗，如今我们之所以不再害怕这 3 种感染，就要归功于这个 3 年疫苗的普及。
在中国儿童计划免疫中，一般孩子出生 3 个月以后就要开始注射白破，每个月一针，一共三针，到了一岁半到 2 岁再注射一次加强针。到了 4 岁以后，小孩患百日咳的机会是在减少的，就可以在后续加强免疫中只注射白破疫苗来强化。实际上，通过疫苗，我们如今破伤风的感染病人大幅度的下降。虽然在 1990 年，当时每年有 35 万人死于破伤风，但到 2013 年，全世界只有不到6万人，而且大部分都是没有打过疫苗的。回答我们最初的问题，被生锈的铁钉扎到脚了，我们是不是更容易得破伤风？这个时候我们需要来好好看一下我们的敌人，这到底是一种什么样的细菌，为什么能让病人做出如此诡异的动作？破肠风缩状牙孢杆菌是一种非常独特的细菌，我只说一点你们就会觉得不可思议，它非常讨厌氧气，是一种厌氧菌，这代表什么呢？如果周围氧气非常的充足，他们就会非常的痛苦，让自己休眠杆菌长得肯定有个杆外形，可能男人看了会比较有亲切感。当破伤风杆菌处于休眠的芽孢形态时，会非常的坚强，放在开水中煮沸 40- 50 分钟都还能活着。
问题在于，为什么我们要关注被钉子扎这件事儿，因为如果钉子上有破伤风杆菌，那么当它扎进我们的身体里，由于钉子造成的伤口是比较狭窄，而且非常深的，这就给破伤风杆菌创造了一个无氧的环境，那么它就会从休眠中醒来，大量的快速繁殖，并且它们会分泌一种叫做破伤风精卵毒素的外毒素。
破伤风精卵毒素通过外周的神经纤维间隙或者是血液到达我们的中枢神经，通过抑制我们神经的正常功能，让人的神经肌肉产生痉挛的状态。这就是为什么我们看到破伤风的患者有脚弓反张的姿势。钉子生锈和不生锈不是问题的关键，更关键的是这个钉子上是否有细菌，以及它刺入的深度。大家是否注意到一个重要的问题，破伤风似乎和我们如今的新冠病毒不太一样，我们如今的新冠病毒的疫苗都是在这个病毒身上去找标记，然后设计出一个能够激活免疫系统的疫苗。但是破伤风的疫苗，它标记物不是破伤风杆菌这种细菌，而是破伤风杆菌分泌的毒素。这其实就涉及到一个重要的免疫学知识，破伤风这个细菌本身不具备侵袭力，只会在伤口的附近繁殖，不会入侵到我们的血液内环境。真正进入到我们身体的是它分泌的毒素，所以我们注射的所有东西都是针对它的外毒素去设计的。被滴因子扎了，我们要去打破伤风，也不是为了杀死破伤风杆菌，而是要去中和破伤风分泌的毒素。如果可以理解这个逻辑，恭喜你已经对免疫学的认识有了很大的进步。