忽對(duì)林亭雪，瑤華處處開。
今年迎氣始，昨夜伴春回。
——《立春日晨起對(duì)積雪》唐 · 張九齡
立春，是春季的第一個(gè)節(jié)氣。它象征著萬(wàn)物復(fù)蘇、生機(jī)勃勃，也寓意著新的開始和新的希望。
本次的節(jié)氣科普，將為大家介紹人體免疫系統(tǒng)與微生物的關(guān)系。
微生物和免疫系統(tǒng)
微生物是包括細(xì)菌、病毒、真菌、原生動(dòng)物和少數(shù)藻類等一系列微小生物的統(tǒng)稱，涵蓋了有益和有害的眾多種類。與人體免疫系統(tǒng)之間，存在著復(fù)雜而密切的關(guān)系。
免疫系統(tǒng)是人體的防御系統(tǒng)，具有識(shí)別并消滅侵入人體內(nèi)的病原微生物的功能。同時(shí)它也與機(jī)體內(nèi)其他系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)，共同維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定和生理平衡。
免疫系統(tǒng)分為先天性免疫和適應(yīng)性免疫
先天性免疫 (Innate immune system）：又稱非特異性免疫，指人先天具有的生理防御功能，包括體液中的殺菌物質(zhì)和吞噬細(xì)胞，是人體的第二道防線（人體第一道防線為皮膚與粘膜）。
先天性免疫對(duì)多種入侵的病原微生物能快速做出相應(yīng)的免疫應(yīng)答，同時(shí)在特異性免疫的啟動(dòng)和效應(yīng)過程也起著重要作用。
適應(yīng)性免疫 (Adaptive immune system)：又稱特異性免疫或獲得性免疫，是人體經(jīng)后天感染或人工預(yù)防接種（菌苗、疫苗、類毒素、免疫球蛋白等）而使機(jī)體獲得的抵抗感染的能力。
這種免疫只針對(duì)某一特定的病原體或異物，一般只在微生物等抗原物質(zhì)刺激后才形成，主要由免疫器官（胸腺、淋巴結(jié)和脾臟等）和免疫細(xì)胞（淋巴細(xì)胞）組成，是人體的第三道防線。
人體免疫系統(tǒng)（圖源：Reactome.org）
病原微生物入侵時(shí)，免疫系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)制：
1
激活先天性免疫應(yīng)答
當(dāng)病菌、病毒等病原微生物進(jìn)入到人體時(shí)，先天性免疫反應(yīng)被激活，調(diào)動(dòng)更多的免疫細(xì)胞及免疫分子進(jìn)行免疫應(yīng)答，如可以吞噬病原微生物的吞噬細(xì)胞和具有殺傷作用的自然殺傷細(xì)胞（NK細(xì)胞）等。
如果先天性免疫應(yīng)答能夠完全清除病原微生物，那么免疫應(yīng)答就到此終止。如果沒有完全清除，將啟動(dòng)適應(yīng)性免疫應(yīng)答。
2
抗原呈遞
免疫系統(tǒng)中的巨噬細(xì)胞吞噬、分解病原微生物后，會(huì)將這些微生物的片斷顯現(xiàn)在巨噬細(xì)胞的表面（即抗原），同時(shí)激活T細(xì)胞，刺激T細(xì)胞產(chǎn)生淋巴因子，促進(jìn)各免疫細(xì)胞增殖分化。
3
啟動(dòng)適應(yīng)性免疫應(yīng)答
適應(yīng)性免疫應(yīng)答可分為細(xì)胞免疫和體液免疫兩種類型。
- 細(xì)胞免疫：T細(xì)胞經(jīng)過增殖，分化，形成效應(yīng)T細(xì)胞。效應(yīng)T細(xì)胞與受感染的細(xì)胞（靶細(xì)胞）特異性結(jié)合，導(dǎo)致靶細(xì)胞裂解死亡。同時(shí)，效應(yīng)T細(xì)胞釋放出的淋巴因子，也能協(xié)同殺傷靶細(xì)胞。
- 體液免疫：活化的T淋巴細(xì)胞識(shí)別相應(yīng)抗原，刺激B細(xì)胞進(jìn)一步增殖分化，形成大量的效應(yīng)B細(xì)胞，分泌大量特異性抗體，清除病原微生物；另外，還有小部分的B細(xì)胞分化成為記憶細(xì)胞，記憶細(xì)胞對(duì)該抗原具有特異性的識(shí)別能力，當(dāng)抗原二次感染時(shí)，記憶細(xì)胞可迅速增殖、分化，形成大量的效應(yīng)B細(xì)胞，并產(chǎn)生抗體，實(shí)現(xiàn)對(duì)病原微生物的快速殺滅。
細(xì)胞免疫與體液免疫
（圖源：https://k.sina.cn/article_7005807708_1a194245c00100r5yf.html?from=science）
微生物多種多樣，其與人體免疫系統(tǒng)之間存在著復(fù)雜的相互作用關(guān)系，那么微生物是如何促進(jìn)免疫系統(tǒng)健康運(yùn)作的呢？
1
微生物侵入人體后，會(huì)激活免疫系統(tǒng)，增強(qiáng)免疫功能。微生物也可以影響人體的免疫耐受性，從而維持正常微生物的存在，使免疫系統(tǒng)只對(duì)外來病原微生物做出免疫應(yīng)答。
2
微生物還參與了人體免疫系統(tǒng)的發(fā)育過程。研究顯示，新生嬰兒接觸到母體陰道的微生物和乳汁中的益生菌，有助于其免疫系統(tǒng)的正常發(fā)育；此外，與動(dòng)物和寵物的接觸也可以增強(qiáng)免疫系統(tǒng)，在一定程度上預(yù)防過敏等疾病。
3
腸道微生物組是人體內(nèi)最豐富的微生物群落之一，研究發(fā)現(xiàn)，腸道微生物群與宿主互利共生，腸道微生物群可以確定宿主腸道的免疫系統(tǒng)狀態(tài)，從而促進(jìn)和調(diào)節(jié)先天性和適應(yīng)性免疫。
一方面，腸道微生物群能調(diào)節(jié)影響腸道黏膜免疫的形成與成熟，防止外源病原體的入侵，如適量服用腸道益生菌可以促進(jìn)腸道健康，調(diào)節(jié)短暫性消化不良、腹瀉或便秘等癥狀。
另一方面，腸道微生物群的平衡，也有助于免疫系統(tǒng)的正常發(fā)育，避免過度反應(yīng)，防止自身免疫疾病的發(fā)生，如濫用抗生素容易導(dǎo)致腸道微生物組的多樣性減少，造成免疫系統(tǒng)容易對(duì)一些本應(yīng)是無(wú)害的物質(zhì)產(chǎn)生過敏反應(yīng)，引起過敏性疾病發(fā)生率的上升。
漢寧“二十四節(jié)氣”科普是漢寧化學(xué)推出的關(guān)于微生物的科普欄目。我們將以中國(guó)傳統(tǒng)的二十四節(jié)氣為時(shí)間線，定期推出微生物相關(guān)主題的科普短文。“四季有序，萬(wàn)物有時(shí)”，讓我們“寄知識(shí)于時(shí)節(jié)”，一起探索微生物世界：漢寧與您應(yīng)時(shí)相約、不見不散！
