科普：免疫系统不能“娇生惯养”

Jianbo

插图为作者刘永波手绘

　　俗语说：“不干不净，吃了没病”。这并非没有一点科学道理。还记得儿时任性玩泥巴、 菜地里打滚、小河里抓鱼摸虾时脏兮兮的样子吗？那个时候我们似乎很少生病。如今的小朋友们卫生条件好了，却更容易生病了。当然你会说环境变了，但也不全是环境的影响，还可能与我们的生活方式——刻意追求无菌环境有关，原因还得从人体免疫系统开始说起。

　　认识复杂的免疫系统

　　免疫是人体的一种生理功能，人体依靠这种功能识别“敌我”，从而破坏和排斥进入体内的病原微生物和异物，及人体本身所产生的损伤衰老细胞和肿瘤细胞等，以维持人体的稳态和健康。免疫系统是毫无争议的人体健康“忠诚护卫队”。

　　免疫分为先天性免疫和适应性免疫两种。

　　先天性免疫是一种无选择性排斥、清除功能，是免疫系统的“先遣队”，它包括外部屏障和内部屏障。外部屏障如皮肤及其附属物以及皮肤黏膜分泌物等起到机械隔离清除,杀灭病原微生物的作用。当外部屏障受损时，内部屏障就发挥作用，内部屏障主要由单核吞噬细胞系统,体液中的非特异性杀菌物质,血脑屏障和胎盘屏障等组成。内部屏障发挥作用时，中性粒细胞与单核吞噬细胞往往作为一对“黄金搭档”对入侵的微生物和大分子物质有吞噬、消化和消除的作用。

　　适应性免疫则发生在先天性免疫之后,是免疫系统的“王牌军”，淋巴细胞在抗原的刺激下对抗原作出的特异性反应,能够产生免疫记忆效应，在彻底消灭病原体以及防止再感染方面起着关键和主导作用。适应性免疫主要由B淋巴细胞和T淋巴细胞执行，其中B淋巴细胞的主要功能是产生抗体，介导体液免疫应答和提呈可溶性抗原；而T淋巴细胞的主要功能是介导细胞免疫。T淋巴细胞根据功能的不同可分为几个不同亚群，如辅助性T细胞、杀伤性T细胞和调节性T细胞等。当病原微生物冲破先天性免疫的各个屏障之后，就需要适应性免疫的高特异性、高强度的杀灭作用，最终彻底消灭病原微生物，从而保护人体的健康。

　　“明星”免疫细胞遇强则强

　　记忆性CD8阳性T细胞在适应性免疫中扮演重要角色，是免疫系统的“得力战将”之一，其数量原本很少，在儿童时期，当身体接受到外界病原微生物或者人工疫苗的免疫刺激时，这些细胞才会逐渐成熟并增加，以对抗和清除未来生活中病毒和癌变细胞对人体的侵袭。

　　明尼苏达大学免疫学家Masopust做过一项有趣的实验[1]：他们将野生成年小鼠和无菌环境下饲养的实验室成年小鼠在自然环境中共同饲养两个月后发现，野生成年小鼠一直保持强壮的身体状态，免疫系统复杂且强大,而来自实验室的小鼠在这期间经历了一段艰难时光，它们中许多很快生病，其中20%死亡,但是生存下来的实验室小鼠随后变得强壮起来。当给这些“幸运儿”感染李斯特菌时，这些实验小鼠可以很好地应对细菌的感染，而未经过自然环境刺激锻炼的实验室小鼠则不能。免疫学分析发现，这些实验室小鼠和野生小鼠在共饲养后免疫功能有了明显改善，包括高水平的CD8 阳性T淋巴细胞。  

　　免疫系统需要历练

　　在免疫系统整体实力提升中，外界环境刺激作用往往被人们所忽视。在奶牧场长大的孩子们更不容易发生枯草热、哮喘等过敏性疾病，这一现象引起了比利时根特大学Hamida Hammad团队的好奇[2]。他们将实验小鼠分别饲养在含低浓度内毒素、牧场粉尘或洁净空气环境中一段时间，再通过家庭尘螨诱发出哮喘疾病模型。结果发现，饲养在有低浓度内毒素和牧场粉尘环境中的小鼠得到了很好地保护，而饲养在洁净环境中的小鼠得了严重的哮喘。进一步研究发现，由于这些内毒素和牧场粉尘刺激，小鼠呼吸道上皮细胞分泌激活树突状细胞的细胞因子减少，进而抑制了家庭尘螨诱导产生的过度的适应性免疫反应，从而保护机体免受过敏反应。

　　此外，瑞典哥德堡大学团队在2014年也做过一项人群研究[3]：他们调查了瑞典哥德堡地区约1000名幼儿及其父母的生活习惯，发现在用手洗碗的家庭中长大的孩子发生过敏的概率是用洗碗机洗碗家庭的一半。虽然研究者声明，这些发现只是表明一种联系，而非因果关系。但他们还是认为，用手洗碗的方式可能会留下一些有益细菌，过度清洁的环境容易引起孩子过敏，让孩子接触些无害细菌，可以提高免疫力。可见，适度的“脏”环境对于我们免疫系统的改善是至关重要的。

　　无菌真的有必要吗？

　　随着社会经济的不断发展和生活水平的提高，我们越来越有条件和精力去改善卫生状况，避免病菌侵袭，但有时候我们似乎“防卫过当”，尤其是年轻的父母会不遗余力地给孩子创造“一尘不染”的生长环境，认为越干净就会越健康。于是各种名目的杀菌剂、消毒剂轮番上阵，却发现“更安全”的身体反而会被一个小小的感冒病毒击垮。我们不禁反问：无菌真的有必要吗？

　　其实免疫系统也需要历练，需要一个锻炼后成长强大的过程。对人体免疫系统的“溺爱”会使免疫系统变得越来越脆弱敏感，甚至不堪一击。也许让身体适当“任性”，特别是接触些无害细菌，接受环境的适度刺激，我们的免疫系统才会更“坚强”，身体会更健康。

　　（作者：中科院上海生命科学研究院营养科学研究所在读硕博连读生 刘永波）
　　  
　　参考文献：
　　1 Vezys, V. et al. Memory CD8 T-cell compartment grows in size with immunological experience. Nature 457, 196-199, doi:10.1038/nature07486 (2009).
　　2 Schuijs, M. J. et al. Farm dust and endotoxin protect against allergy through A20 induction in lung epithelial cells. Science 349, 1106-1110, doi:10.1126/science.aac6623 (2015).
　　3 Bill Hesselmar et al, Allergy in Children in Hand Versus Machine Dishwashing . Pediatrics 135(3),590-597, DOI: 10.1542/peds.2014-2968(2015)

序道

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