肠道屏障功能评价及其技术
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肠道屏障的机理和应用研究进展Wxj摘要:正常肠道功能除了消化吸收之外还有强大的抵御肠道有害微生物及其产生的各类毒素的屏障功能[1],保证动物肠道健康主要依靠肠道的三大屏障,即肠黏膜上皮屏障、肠道免疫细胞及其分泌物所形成的免疫屏障以及肠道正常微生物群所构成的生物屏障。
多年来,关于这三大屏障的结构基础和大概的作用机理已经研究的较为清楚,目前相关工作人员除在积极探索完善深层机理之外,还做了很多应用方面的工作。
本文就肠道屏障的机理及应用做一综述。
1肠黏膜上皮屏障的组成1.1紧密连接的分子结构由完整的肠上皮细胞和相邻肠上皮细胞之间的连接构成的黏膜屏障是肠道最重要的一道屏障。
相邻上皮细胞间的连接方式有多种,如紧密连接、缝隙连接、粘附连接以及桥粒等。
而紧密连接是细胞间最重要的连接方式,其功能是只允许离子及小分子可溶性物质通过,而不许毒性大分子及微生物通过,这种特殊生理功能在肠道屏障的维护中起着举足轻重的作用。
现已证明多种蛋白参与紧密连接的形成,根据不同作用可将这些蛋白分为结构蛋白(occludin,claudin[2, 3],JAM等)和调节蛋白(如E钙粘素、肌动蛋白、肌球蛋白、Cingulin 等)。
诸多紧密连接蛋白中,尤以Occludin及Claudins最为重要,Occludin为一完整的II型跨膜蛋白,分子质量约为65ku,含四个跨膜结构,在维持和调节紧密连接屏障功能中具有重要作用,而根据冰冻刻蚀电镜技术显示Claudins是构成紧密连接线的主要成分。
外周膜蛋白ZO1的C末端则可结合肌动蛋白和应激纤维,从而将Occludin和肌动蛋白骨架系统连接在一起构成稳定的连接系统。
`1.2紧密连接的作用作为肠黏膜屏障的关键组成,紧密连接的作用包括选择性屏障和维持栅栏功能。
肠道上皮紧密连接作为动态的通透性屏障,作用是双重的:阻止潜在的有害物质或病原体进入机体,同时允许营养物质、离子和水进入体内。
临床研究发现,高糖饮食时葡萄糖吸收率并不与葡萄糖转运体的增加成正比。
肠道屏障功能的系统评价与风险评估肠道屏障功能是指肠道黏膜对于有害物质的阻隔能力,是人体内重要的防御机制。
其功能失调会导致肠道炎症、自身免疫疾病等疾病的发生。
因此,对肠道屏障功能的系统评价与风险评估显得尤为重要。
肠道屏障功能的评价,可以从多个角度进行。
一方面,可以通过检测肠道屏障的物理结构,如肠道黏液层、上皮细胞紧密连接等。
另一方面,可以通过检测肠道屏障对于有害物质的阻隔能力,如肠道对于内毒素的清除率、肠道对于细菌、病毒等微生物的防御能力等。
肠道屏障功能的评价指标包括:肠道对于内毒素的清除率、肠道对于细菌、病毒等微生物的防御能力、肠道黏液层的稳定性、上皮细胞紧密连接的完整性等。
其中,肠道对于内毒素的清除率是评价肠道屏障功能的重要指标之一。
内毒素是细菌在肠道内分解产生的有害物质,会对肠道黏膜造成损伤,导致肠道炎症等疾病的发生。
而肠道对于内毒素的清除率越高,说明肠道屏障功能越好,对于有害物质的阻隔能力也越强。
肠道屏障功能的风险评估,主要是针对肠道屏障功能失调导致的相关疾病进行评估。
目前,已经有许多研究表明,肠道屏障功能失调与许多疾病的发生有着密切关联。
比如,肠道炎症、自身免疫疾病、代谢性疾病等。
因此,对于患有这些疾病的人,需要进行肠道屏障功能的评估,并采取相应的措施进行风险管理。
肠道屏障功能的风险评估指标包括:疾病发生率、肠道屏障功能指标异常情况、肠道菌群变化等。
其中,肠道菌群变化是评估肠道屏障功能风险的重要指标之一。
肠道菌群是肠道内生态系统中的重要组成部分,与肠道屏障功能密切相关。
当肠道菌群失衡时,会导致肠道屏障功能的失调,从而引发相关疾病的发生。
肠道屏障功能的系统评价与风险评估对于人体健康至关重要。
通过对肠道屏障功能的评价与风险评估,可以及早发现肠道屏障功能的异常情况,采取相应的措施进行干预,从而预防或治疗相关疾病的发生。
肠屏障功能的评估方法
肠屏障功能的评估方法主要包括肠道通透性检测、肠黏膜形态学检查、血浆内毒素水平、血D-乳酸含量、血DAO水平等。
其中,肠黏膜形态学检查是直接反映肠黏膜结构变化的重要手段,包括通过普通光镜观察黏膜上皮细胞形态改变、绒毛厚度、隐窝深度等,以及通过透射电镜或扫描电镜观察肠黏膜上皮细胞超微结构并进行半定量分析。
此外,血浆内毒素水平、血D-乳酸含量和血DAO水平的测定也是评估肠屏障功能的重要指标。
如需获取更具体的信息,建议咨询相关专家或查阅相关文献资料。
肠道黏膜屏障功能评估的研究进展高鹏1 张旭光2 刘雪来3(1.哈尔滨市儿童医院 普外一科,黑龙江 哈尔滨150010;2.哈尔滨市儿童医院 儿童保健科,黑龙江 哈尔滨 150010;3.首都儿科研究所附属儿童医院 外科,北京 100020)·综述· 肠道具有免疫功能,可将肠道内细菌、毒素阻隔在肠腔内,防止病原微生物及其毒素入侵人体。
肠道免疫功能主要靠肠道黏膜屏障实现,各种因素(如免疫、生物、理化)损伤肠道黏膜屏障功能,将出现肠道内菌群移位、内毒素吸收等一系列病理改变[1]。
采用合适的方法及时准确地评估肠道屏障功能受损程度,是有效阻止上述病理效应发生的重要手段[2]。
目前肠道黏膜屏障功能的评估方法有肠黏膜通透性测定、血浆内毒素测定、肠黏膜pH值测定、肠型脂肪酸结合蛋白(intestinal fatty acid binding protein, IFABP)含量测定、血浆谷氨酰胺含量测定、大便浆细胞分泌型蛋白(sIgA)含量测定、病理检测等[3]。
尿乳果糖和甘露醇比值(ratio of lactulose to mannitol, L/M),血、尿IFABP测定方法因其简单、快速、经济等特点,已被广泛应用。
本文简述肠道黏膜屏障功能,并对尿L/M,血、尿IFABP 用于评估肠黏膜屏障功能的研究进展进行综述。
1 肠道黏膜屏障及其功能评估方法 肠道屏障是指肠道防止肠腔内有害物质或病原微生物进入人体的结构和功能总和,包括肠道黏膜上皮、肠道菌群、黏液、分泌型免疫球蛋白、肠道相关淋巴组织等。
肠道黏膜屏障为肠道屏障的主体,由机械屏障、化学屏障、免疫屏障与生物屏障组成。
肠黏膜上皮细胞、细胞间紧密连接与菌膜三者构成肠道的机械屏障,能有效阻止细菌及内毒素等有害物质透过肠黏膜进入血液;肠黏膜上皮分泌的黏液、消化液及肠腔内正常寄生菌产生的抑菌物质构成肠道的化学屏障;肠黏膜淋巴组织(包括肠系膜淋巴结、Kupper细胞)和肠道内sIgA构成免疫屏障,通过产生特异性sIgA来防止致病性抗原对机体的损害,当外源性因素刺激肠道黏液分泌并加速黏液层的流动,可有效地阻止细菌对肠黏膜的粘附;肠道正常寄生菌群与宿主的微空间结构形成了一个相互依赖、相互作用的微生态系统,构成了肠道的生物屏障。
继续医学教育园地文章编号:1005-2208(2008)11-1006-03肠道屏障功能临床评估方法夏 阳,秦环龙作者单位:上海交通大学附属第六人民医院外科,上海200233通讯作者:夏阳,E 2mail:xia .yangs@g mail .com中图分类号:R6 文献标志码:A【关键词】 肠道屏障;肠道通透性;细菌易位Keywords gut gut barrier;intestinal per meability;bacterial transl ocati on1 概述研究已证实肠道是体内最大的“细菌库”,当在创伤、手术、严重感染等条件下,肠道的微生物、内毒素通过肠黏膜侵入肠外组织,肠道菌群易位,导致全身炎症反应综合征(SI RS )甚至多脏器功能不全综合征(MODS )。
这一现象与肠黏膜屏障功能受损程度密切相关[1]。
纠正肠屏障功能障碍后,可以明显改善病人预后[2-3]。
因此对肠屏障功能受损程度的判断和诊断格外重要。
本文对近年来临床肠屏障功能的评估方法和研究进展做一综述。
2 肠屏障功能的临床检测2.1 肠黏膜组织学检测2.1.1 光镜检查 通过观察肠黏膜形态改变来判断肠屏障完整性。
S ;derhol m 等研究了右半结肠癌病人的末端回肠标本,发现当标本通透性明显增加时,光镜下组织学的改变很明显,当大部分标本都出现了组织学的明显改变时,组织活性却没有明显的异常,提示组织学的改变能首先反映标本活性的丧失,为一个较早期的指标。
Decker 等使用内镜观察和评估谷胺酰氨在预防化疗导致的肠黏膜损害的作用,发现3个疗程后谷氨酰胺对肠黏膜起到了保护作用,表现为黏膜溃疡减少,肠黏膜绒毛高度增加。
2.1.2 电镜检查 主要呈现肠上皮细胞凋亡和坏死表现,许勤等采用肠镜留取结肠黏膜标本,比较肠内营养(E N )和肠外营养(P N )对大肠癌病人术后肠黏膜组织学的影响。
结果电镜下E N 前后结肠黏膜基本保持了正常组织结构,超微结构无明显变化;P N 支持后超微结构虽变化不明显,但微绒毛相对稀疏、变短,细胞器发达程度欠佳,黏膜分泌及水分转运略差。