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人体免疫力在机体对抗疾病的过程中发挥着防御、监视以及自稳的作用，是人体自我保护的一种能力，免疫调节是人体天然的保护抗病屏障，免疫学理论指出99％的疾病都与机体的免疫功能有关。提升自身免疫力，是预防和抵抗疾病的最重要的环节。传统医学以及现代科学研究已经证实艾草具有一定的增强机体免疫力的作用。
艾灸具有温经散寒、固本扶阳的作用，因此被作为中医治疗和家庭保健的常用方法。在2020年爆发的新型冠状病毒肺炎疫情中，艾草也发挥了极大的抗疫作用。国家中医药管理局、中国针灸学会以及湖北、四川、河南等地针对性地提出艾灸保健方案，艾灸烟雾除了对SARS病毒、腺病毒、鼻病毒、流感病毒和副流感病毒有一定的抑制作用，还可增加体内特异淋巴细胞，诱生和促诱生具有抗病毒功能的干扰素，激活免疫系统，并且其产生的近红外线可促使人体产生大量ATP，为机体免疫功能提供必需的能量。此外，艾草防疫香囊可作为中药外治的一种方式。广东省第二人民医院采用艾熏和艾草中药香囊作为疫情防治手段。防疫香囊含有艾草、苍术、薄荷、佩兰、羌活、大黄等药物，具有健脾和胃、理气解郁、通窍醒神的功效。研究发现，中药香囊中的挥发性物质可以刺激血清中IgA、IgG水平升高，提升机体免疫力。
艾灸在治疗免疫相关疾病过程中，具有调节、消炎、镇痛、修复等作用，主要是通过调整体内失衡的免疫功能实现的。徐兰凤等在艾灸对老年人免疫力的调节研究中，对65岁以上老人在神阙、双侧足三里穴位进行两个月的艾灸，结果显示艾灸后T细胞显著上升，血清免疫球蛋白IgA、IgG、IgM显著上升，说明艾灸可以提升细胞免疫和体液免疫两个方面，从而增强人体的免疫力。沈洁等运用艾灸疗法对绝经前后亚健康状态女性进行治疗时发现艾灸关元、三阴交、肾俞三穴均可提高绝经前后亚健康状态女性的免疫能力。何璐等对72名亚健康受试者治疗后发现艾灸隔日温和灸可显著改善亚健康受试者的疲劳状态和免疫功能。
人类免疫缺陷病毒（Human Immunodeficiency Virus，HIV）以人体免疫系统中最重要的淋巴细胞作为主要攻击目标进行大量破坏。疾病晚期会并发严重感染、恶性肿瘤，无法治愈，目前可通过药物治疗控制其进展。艾灸对于AIDS患者的临床症状和体征有改善作用，可以使其生活质量有所提高，改善机体免疫水平。郭燕、周立华、王庆雷等以艾灸疗法治疗AIDS患者的临床研究结果显示艾灸可以显著改善患者腹泻等症状体征，提高患者淋巴细胞数量和CD4＋细胞数量。
类风湿关节炎（Rheumatoid Arthritis，RA）是一种机体对自身抗原发生免疫反应导致自身组织损伤的疾病，主要的病例特征是滑膜增生、血管翳、骨质破坏。RA患者的免疫功能总趋势呈现亢进状态，机体固有免疫和适应性免疫紊乱。艾灸可以通过调节固有免疫和适应性免疫来治疗RA患者的病理症状。C反应蛋白（CRP）属于非特异的炎症标志物，通常在RA中呈现高水平表达。陈开慧等研究结果显示艾灸RA患者肾俞、足三里等穴位可降低CRP水平，说明艾灸具有抗炎镇痛的效果。贾杰等研究艾灸佐剂性关节炎（AA）大鼠，可以显著改善滑膜组织病理程度，改善AA大鼠的红细胞免疫功能，降低血清中的基质金属蛋白酶-9的表达等作用。艾灸能够显著降低RA异常增高的血清IgG、IgM、IgA水平，从而减少组织损伤。IgG占血清免疫球蛋白总量的75％左右，在体液免疫中发挥主导作用，姜夏薇等发现艾灸联合穴位贴可以显著降低RA患者IgG、IgM和IgA水平。也有多项研究证实艾灸可以降低体液免疫中白细胞介素IL-6、IL-1β、IL-17 以及肿瘤坏死因子-α（TNF-α）等细胞因子水平。罗磊及朱洪玉等分别观察到艾灸及隔药饼灸既可提高RA模型大鼠的胸腺指数，又可降低脾指数。同时，被破坏的滑膜细胞也有明显改善，即艾灸能改善胸腺萎缩和脾脏肿大，保护胸腺、脾脏等免疫器官，进而诱导和促进抗炎因子分泌，抑制炎症，缓解滑膜组织破坏。
除上述免疫相关疾病外，艾灸对肾脏系统疾病、运动系统疾病和消化系统疾病的治疗作用也有研究报道。目前认为艾灸主要通过热效应、红外辐射、艾燃烧产物、芳香气味、经络传导等“综合效应”发挥疗效，不但调整人体脏器功能，还可以调节免疫细胞及相应分子的功能。
黄菁等研究艾叶发现挥发油类可以提高小鼠胸腺、脾脏指数，促进淋巴细胞增殖。王华等给家兔饮用艾叶水提液，结果显示艾叶水提液显著增强灭活大肠杆菌诱导的血清特异性IgM、IgG抗体应答，提高免疫动物感染大肠杆菌后的存活率；艾叶水提液能显著升高家兔血清总IgG、IgA抗体水平，增加血液中性粒细胞和血小板的数量，明显减少大肠杆菌攻毒后血液中大肠杆菌的数量、降低LPS浓度以及减少谷草转氨酶和谷丙转氨酶的含量。罗旋等研究结果显示艾叶多糖能够增加小鼠免疫器官重量，提高巨噬细胞吞噬功能，增加B细胞产生抗体能力及增强T淋巴细胞的增殖能力。余桂朋等研究艾叶多糖具有体外增强巨噬细胞吞噬墨汁以及生成NO的能力。大量研究报道艾叶常被作为家禽养殖饲料添加物，增强家禽家畜对病原菌感染的抵抗免疫能力。