忽对林亭雪，瑶华处处开。
今年迎气始，昨夜伴春回。
——《立春日晨起对积雪》唐 · 张九龄
立春，是春季的第一个节气。它象征着万物复苏、生机勃勃，也寓意着新的开始和新的希望。
本次的节气科普，将为大家介绍人体免疫系统与微生物的关系。
微生物和免疫系统
微生物是包括细菌、病毒、真菌、原生动物和少数藻类等一系列微小生物的统称，涵盖了有益和有害的众多种类。与人体免疫系统之间，存在着复杂而密切的关系。
免疫系统是人体的防御系统，具有识别并消灭侵入人体内的病原微生物的功能。同时它也与机体内其他系统相互协调，共同维持机体内环境稳定和生理平衡。
免疫系统分为先天性免疫和适应性免疫
先天性免疫 (Innate immune system）：又称非特异性免疫，指人先天具有的生理防御功能，包括体液中的杀菌物质和吞噬细胞，是人体的第二道防线（人体第一道防线为皮肤与粘膜）。
先天性免疫对多种入侵的病原微生物能快速做出相应的免疫应答，同时在特异性免疫的启动和效应过程也起着重要作用。
适应性免疫 (Adaptive immune system)：又称特异性免疫或获得性免疫，是人体经后天感染或人工预防接种（菌苗、疫苗、类毒素、免疫球蛋白等）而使机体获得的抵抗感染的能力。
这种免疫只针对某一特定的病原体或异物，一般只在微生物等抗原物质刺激后才形成，主要由免疫器官（胸腺、淋巴结和脾脏等）和免疫细胞（淋巴细胞）组成，是人体的第三道防线。
人体免疫系统（图源：Reactome.org）
病原微生物入侵时，免疫系统的运行机制：
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激活先天性免疫应答
当病菌、病毒等病原微生物进入到人体时，先天性免疫反应被激活，调动更多的免疫细胞及免疫分子进行免疫应答，如可以吞噬病原微生物的吞噬细胞和具有杀伤作用的自然杀伤细胞（NK细胞）等。
如果先天性免疫应答能够完全清除病原微生物，那么免疫应答就到此终止。如果没有完全清除，将启动适应性免疫应答。
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抗原呈递
免疫系统中的巨噬细胞吞噬、分解病原微生物后，会将这些微生物的片断显现在巨噬细胞的表面（即抗原），同时激活T细胞，刺激T细胞产生淋巴因子，促进各免疫细胞增殖分化。
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启动适应性免疫应答
适应性免疫应答可分为细胞免疫和体液免疫两种类型。
- 细胞免疫：T细胞经过增殖，分化，形成效应T细胞。效应T细胞与受感染的细胞（靶细胞）特异性结合，导致靶细胞裂解死亡。同时，效应T细胞释放出的淋巴因子，也能协同杀伤靶细胞。
- 体液免疫：活化的T淋巴细胞识别相应抗原，刺激B细胞进一步增殖分化，形成大量的效应B细胞，分泌大量特异性抗体，清除病原微生物；另外，还有小部分的B细胞分化成为记忆细胞，记忆细胞对该抗原具有特异性的识别能力，当抗原二次感染时，记忆细胞可迅速增殖、分化，形成大量的效应B细胞，并产生抗体，实现对病原微生物的快速杀灭。
细胞免疫与体液免疫
（图源：https://k.sina.cn/article_7005807708_1a194245c00100r5yf.html?from=science）
微生物多种多样，其与人体免疫系统之间存在着复杂的相互作用关系，那么微生物是如何促进免疫系统健康运作的呢？
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微生物侵入人体后，会激活免疫系统，增强免疫功能。微生物也可以影响人体的免疫耐受性，从而维持正常微生物的存在，使免疫系统只对外来病原微生物做出免疫应答。
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微生物还参与了人体免疫系统的发育过程。研究显示，新生婴儿接触到母体阴道的微生物和乳汁中的益生菌，有助于其免疫系统的正常发育；此外，与动物和宠物的接触也可以增强免疫系统，在一定程度上预防过敏等疾病。
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肠道微生物组是人体内最丰富的微生物群落之一，研究发现，肠道微生物群与宿主互利共生，肠道微生物群可以确定宿主肠道的免疫系统状态，从而促进和调节先天性和适应性免疫。
一方面，肠道微生物群能调节影响肠道黏膜免疫的形成与成熟，防止外源病原体的入侵，如适量服用肠道益生菌可以促进肠道健康，调节短暂性消化不良、腹泻或便秘等症状。
另一方面，肠道微生物群的平衡，也有助于免疫系统的正常发育，避免过度反应，防止自身免疫疾病的发生，如滥用抗生素容易导致肠道微生物组的多样性减少，造成免疫系统容易对一些本应是无害的物质产生过敏反应，引起过敏性疾病发生率的上升。
汉宁“二十四节气”科普是汉宁化学推出的关于微生物的科普栏目。我们将以中国传统的二十四节气为时间线，定期推出微生物相关主题的科普短文。“四季有序，万物有时”，让我们“寄知识于时节”，一起探索微生物世界：汉宁与您应时相约、不见不散！
