一个夏天的傍晚,你正在享受空调,突然耳边传来一阵熟悉的嗡嗡声。你立刻警惕地环顾四周寻找声音的来源,发现一只嚣张的蚊子正趴在你的小腿上一动不动。你眼疾手快,可以在蚊子毫无防御的情况下当场“杀死”它。那么问题来了:它死前的最后一刻还在吸血,那么它嘴里的针到底是刺进了你的皮肤,还是完好无损地留在了蚊子的身上?
蚊子用来吸血的管心针,
要了解这个问题,我们先来看看蚊子是如何吸血的。每只叮咬你的蚊子都是雌性蚊子,它们需要血液来产卵[1]。从它们瞄准你到吃饱,有三个步骤:渗透、检测和吃掉[2]。蚊子用来吸血的“针”其实不是“一根”,而是一“束”针。 ——共有六针。这种结构的生物学学名叫做“束”[2],放在蚊子体内也被称为“口针”。每根针实际上都是一根“唇形管”,它吸血的部分是由针和包围针的下唇组成的[3],整体称为口器[1]。这种管心针一般长2 毫米,直径约30 微米[4]。当刺穿人体皮肤时,通常插入其长度的一半,即平均深入皮肤1毫米[5]。束中最粗、最长的空心管称为“上唇”,负责刺穿血管、吸血。它的两侧有两个锋利的下颚和两个带有细锯齿的上颚,负责将你切开。皮肤并让蚊子更好地支撑它们的身体[6]。还有一个“喉咙”,蚊子用它向你吐口水,导致你的凝血机制失效[1]。
图为蚊子管芯的解剖结构/[1]
是的,每次蚊子吸你的血时,它都会留下唾液。蚊子取食的整个过程需要几分钟[1],而且蚊子的移动速度也会随着体内血液的增加而减慢[7]。蚊子是由几丁质制成的[4],它们的管心不是很硬。即使以准静态的方式刺入皮肤,也肯定会弯曲甚至断裂[2][8]——更何况人们能看到的东西,说到蚊子,就该咬牙切齿了。因此,拍死蚊子时折断其管心的可能性确实存在。
蚊子的针刺入我的皮肤
该怎么办事实上,即使蚊子死后真的在你的皮肤上留下了它独特的气孔针,也无需担心,因为这对你皮肤的免疫系统来说确实是小事一桩。人体皮肤作为提供生命保护的重要屏障[9],表皮和真皮中均存在免疫细胞。蚊子的管心刺入皮肤,即使内部没有破裂,也会造成机械性损伤。因此,人体皮肤受伤后,会调动各种细胞共同努力,使伤口愈合。整个修复过程分为:凝血和炎症阶段、增殖阶段和重塑阶段[10]。伤口形成后,血小板和中性粒细胞最先“发挥作用”,止血并吞噬微生物。 5-6小时后,单核细胞“抵达战场”。这些单核细胞分化为巨噬细胞,成为“常驻主力”[11]。顾名思义,巨噬细胞最突出的功能是吞噬作用。它们会包围并吸入杂质,然后通过自身内部的酶将杂质混合并分解[12]。其中一部分(M1型)主要负责吞噬作用,发挥促炎作用,而另一部分(M2型)则在后期过程中促进愈合和组织生长,发挥抗炎作用[11]。
图为巨噬细胞吞噬病毒的过程/[12]
当蚊子折断针头时,除了造成上述“伤口”外,还会留下异物。针对这种异物,人体专门的“异物反应”(FBR)过程也需要巨噬细胞的参与[13]。 “异物反应”始于巨噬细胞集中于异物的过程。然后巨噬细胞改变其结构,在异物附近创建一个单独的空间。如果异物“难以咀嚼”,巨噬细胞也会分泌一种因子将其分解。经过巨噬细胞的不懈努力,异物会从表面破裂分解,碎片最终被巨噬细胞吞噬[14]。如果蚊子留下的口器足够小,问题就解决了。
当蚊子开始吸血时,它的管心针首先会造成伤口。如果其管心针残留在皮肤内,就会引起“异物反应”
如果你很不幸,蚊子把它完整的口器留在你的皮肤里,这根刺对于巨噬细胞来说是一个太重的任务,那么上面提到的异物反应过程就会拉长前线,经历一个“纤维化”过程。 ”的过程。这时,刚才提到的M2型促愈合巨噬细胞就出现了,它们不仅召唤“T淋巴细胞”和“成纤维细胞”聚集在异物表面,而且还激活这些细胞,使其成为一种“肌成纤维细胞””—— 我们得到的结痂和疤痕都是由于这种细胞,同时巨噬细胞本身会在异物表面相互融合,形成多核异物巨细胞,化身为异物。如“浩克”——。这种巨细胞的形成,也形成了异物表面的部分蛋白质层[14][15],此时巨噬细胞等基质形成的新“囊肿”。形成,属于伤口愈合中的“增殖”阶段[9],这种因异物侵入而形成的囊肿,医学上称为“异物肉芽肿”[16],但通过蚊子口器的直径来判断。 (30微米)和形状(光滑的尖刺)[17][18],这种肉芽肿的发生概率极小,即使确实发生,也会由于皮肤本身的新陈代谢而基本消失血液供应不足[19] ,否则会被人体自身的酶吃掉[9] 。恢复时间与异物大小和损伤程度直接相关。
图为真皮内可见的由淋巴细胞、嗜酸性粒细胞、浆细胞和组织细胞组成的混合细胞肉芽肿的微结构/[18]
你的身体真正害怕什么,
这不是他们的口器。其实,对于你的身体来说,最可怕的从来不是皮肤表层的物理入侵,而是蚊子唾液中的细菌和抗凝血因子。在一项《人体被蚊子叮咬后皮肤免疫反应的变化》研究中,研究人员甚至排除了蚊子口器的轻微物理影响,仍然发现大量的免疫反应远高于蚊子的免疫反应。普通伤口和异物反应。系统变化。蚊子甚至可以利用人类自身的细胞对人体造成损害:本身杀死病毒的白细胞,却成为传播病毒的载体;随着免疫反应的进行,虫媒病毒会扩散到淋巴结[20]……这些问题确实使身体处于危险之中。所以当你因为蚊袋的瘙痒而心烦意乱的时候,你的身体细胞已经在这些蚊袋后面为我们“搬运”了太多的东西。他们真的让我哭得要死。
[1]Gurera, D.Bhushan, B.Kumar, N. (2018)。蚊子无痛刺穿的教训。生物医学材料机械行为杂志,84, 178187。
[2] 马丁-马丁,I.威廉姆斯,A.E.卡尔沃,E. (2023)。确定蚊子探测和进食时间以评估蚊子的血液喂养。冷泉港协议,2023(6),pdb.top107659。
[3] 马国军,吴成伟 (2012)。微针设计和置入过程中力学问题的研究进展力学进展(03),314-331。
[4]斯瓦米纳坦,V.S.(2006)。蚊子叮咬的机制。
[5]孔XQ,吴C.W.(2009)。蚊束刺入人体皮肤插入力的测量与预测仿生工程学报,6(2), 143-152。
[6]Dixon, A. R.Vondra, I. (2022)。基于蚊子的生物材料和医疗设备的叮咬创新。材料,15(13),4587。
[7]麦克杜格尔,C.(2005)。血粉大小对蚊子在模拟宿主吸血时对干扰反应的影响。
[8]吴成伟.新闻.科学网.(2011)人工微针:蚊口针的启示
[9]卡涅多-多兰特斯,L.卡涅多-阿亚拉,M.(2019)。皮肤急性伤口愈合: 综合回顾。国际炎症杂志,2019,3706315。
[10]郑Z,张C,林华,曾S,秦X,曹伟,陈华。裸星虫提取物促进小鼠皮肤伤口愈合及其机制]。生物医学工程学杂志。 2020 年6 月25 日;37(3):460-468。中国人。
[11]Larouche, J.Sheoran, S.Maruyama, K.Martino, M. M. (2018)。皮肤伤口愈合的免疫调节: 机制和新的治疗靶点。伤口护理进展,7(7), 209231。
[12]Askabiological.asu.edu.(2011).巨噬细胞.亚利桑那州立大学
[13]Chandorkar, Y. K, R. Basu, B. (2018)。异物反应揭开了神秘面纱。 ACS 生物材料科学工程,5(1), 19-44。
[14]Carnicer-Lombarte, A.Chen, S. T.Malliaras, G. G.Barone, D. G. (2021)。对植入生物材料的异物反应及其对神经修复术的影响。生物工程和生物技术前沿,9, 622524。
[15].Joel Winders.Dermnetnz.(2017).异物肉芽肿
[16] Lee, J. M. Kim, Y. J. (2015)。使用真皮填充剂后的异物肉芽肿:病理生理学、临床表现、组织学特征和治疗。整形外科档案,42(2), 232239。
[17]Madden, L. R.Mortisen, D. J.Sussman, E. M.Dupras, S. K.Fugate, J. A.Cuy, J. L.Hauch, K. D.Laflamme, M. A.Murry, C. E.Ratner, B. D. (2010)。促血管生成支架作为心脏组织工程的功能模板。美国国家科学院院刊,107(34), 1521115216。
[18]广田,K.黑泽,Y.后藤,K.安达,K.吉田,Y.山本,O.(2015)。蜱咬肉芽肿: 手术治疗建议。米子医学学报,58(1),51-52。
[19]克利夫兰诊所。(2021)。表皮层、功能、结构。
[20]Guerrero, D.Vo、H. T. M.Lon, C.Bohl, J. A.Nhik, S.Chea, S.Man, S.Sreng, S.Pacheco, A. R.Ly, S. Sath, R.Lay, S.Miss, D.Huy, R.Leang, R.Kry, H.Valenzuela, J. G.Oliveira, F.Cantaert, T.Manning, J. E. (2022) 。在受控人体蚊虫叮咬体内模型中评估皮肤免疫反应。自然通讯,13(1), 7036。
来源:微信公众号“答案如下” 作者:答案如下编辑:潘茜、杨敏(实习) 【声明:本账号为“全民阅读推广”官方公益账号,本文为转载的目的是为了传达更多信息。如果有任何来源注释错误或其他不足之处,请联系我们。我们将及时纠正。谢谢】