肠道菌群与粘膜免疫系统
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免疫细胞在肠道菌群稳态中的调控作用肠道菌群是指生存在人体肠道内的微生物群落,包括细菌、真菌、病毒等多种微生物。
它们对保持人体健康、调节营养代谢、抵御病原体入侵等方面都有很重要的作用。
而免疫系统中的免疫细胞也扮演着重要的角色。
本文将分析、探讨免疫细胞在肠道菌群稳态中的调控作用。
第一部分:肠道菌群的重要性肠道菌群与人体健康密切相关。
它们与人体协同共生,对人体健康有着至关重要的影响,如调节人体免疫力、维持消化道功能、影响神经系统等。
它们能够分解食物中无法被消化的纤维素、代谢物、调节肠道的PH值等,因此,它们是人体内重要的外部环境因素,不容小视。
第二部分:免疫细胞的分类人体免疫细胞很多,按照其功能不同,可以分成多种类型。
其中,免疫细胞分为炎症性、抗炎症性、自杀性和非自杀性四大类,如肥大细胞、巨噬细胞、自然杀伤细胞以及B细胞、T细胞等。
而在肠道菌群稳态中,T细胞、B细胞、巨噬细胞、树突状细胞等免疫细胞起到重要的调控作用。
第三部分:免疫细胞在肠道菌群调控中的作用肠道菌群能够通过舒张平滑肌、促进肾上腺素的释放、抑制病原体入侵等多种方式维持肠道稳态。
免疫细胞在调控这种稳态方面也发挥着重要的作用。
免疫细胞能够感知肠道内物质、控制炎症反应和细胞凋亡等,维护体内的稳态,并且及时对自体细胞和异体细胞形成有效识别,对异常细胞杀伤和清除。
1、T细胞T细胞是一种免疫细胞,是肠道中最常见的淋巴细胞。
T细胞的功能复杂,通过调节免疫系统抵御病原体、预防自身免疫病、明确肿瘤等多种途径对机体进行保护。
在肠道中,T细胞的主要功能是杀伤异常细胞和异体细胞、识别外来抗原并释放细胞因子,进而调节其他免疫细胞的活动。
对于肠道菌群来说,T细胞还具有维持肠道稳态的重要作用。
2、B细胞B细胞是一种来源于骨髓干细胞的免疫细胞,主要负责体液免疫,能够分泌多种免疫球蛋白与其抗体分子,对体内各类抗原进行中和作用。
在肠道中,B细胞起到一定的调节作用,能够预防肠道病原体入侵、抑制病原体生长,帮助维持肠道菌群平衡。
益生菌的功效与作用的功能与主治21种益生菌是指对于人体有益的一类微生物,长期服用益生菌有助于维护肠道菌群平衡,改善肠道功能,增强免疫力,预防疾病,促进营养吸收等多种益处。
下面我们将介绍益生菌的21种功能与主治。
1.调节肠道菌群–益生菌有助于平衡肠道菌群,促进有益菌的生长,抑制有害菌繁殖,维持肠道微生态平衡。
2.增强免疫力–益生菌能够刺激肠道黏膜免疫系统,提高免疫球蛋白水平,增强机体免疫功能,抵抗病原微生物的侵袭。
3.促进食物消化–益生菌有助于分解食物中的纤维素和葡聚糖,帮助消化吸收,防止腹胀、消化不良等问题。
4.预防便秘–益生菌能够增加肠道蠕动,促进粪便排出,缓解便秘问题。
5.改善腹泻–益生菌能够恢复肠道黏膜功能,抑制有害细菌的生长,缩短腹泻时间。
6.减少过敏反应–益生菌有助于调节免疫系统,降低过敏原对机体的敏感性,减少过敏反应。
7.降低胆固醇–益生菌可以降低胆固醇的吸收,预防血脂升高,降低心血管疾病的风险。
8.预防肠道炎症–益生菌能够抑制炎症因子的释放,减轻肠道炎症,保护肠道黏膜。
9.缓解肠易激综合征–益生菌可以调节肠道运动,缓解腹痛、腹胀等症状,改善肠易激综合征。
10.促进维生素生成–益生菌有助于促进肠道内维生素B、K等的合成,提高维生素的利用率。
11.调节体重–益生菌可以影响肠道对葡萄糖的吸收,调节食欲,有助于减肥。
12.改善口腔健康–益生菌有助于防止口腔中有害细菌滋生,预防牙龈炎、口腔溃疡等问题。
13.促进营养吸收–益生菌可以改善肠道消化吸收功能,提高营养物质的吸收率,增强机体养分供给。
14.保护肠道黏膜–益生菌能够增加肠道黏液的分泌,形成保护屏障,保护肠道黏膜免受伤害。
15.提高抗氧化能力–益生菌可促进体内抗氧化酶的合成,清除体内自由基,减少氧化损伤。
16.支持心脏健康–益生菌有助于减轻炎症反应,降低心脏疾病发病风险。
17.缓解肝脏负担–益生菌可以帮助清除体内毒素,减轻肝脏负担,促进肝脏健康功能。
动物医学进展,2007,28(10):67-71Progress in Veterinary Medicine肠道黏膜免疫研究进展丁 轲,余祖华,王天奇(河南科技大学动物科技学院,河南洛阳471003) 摘 要:黏膜免疫是当前免疫学领域的研究热点,尤其是肠道黏膜免疫越来越被人们重视。
近年来国内外学者分别探讨了肠道黏膜组织结构、肠道菌群及黏膜疫苗对黏膜免疫的作用及影响,研究表明,肠道黏膜组织结构中主要是M细胞、树突状细胞和巨噬细胞进行抗原摄取和转运,对起始黏膜免疫起着重要的作用。
肠道菌群在免疫过程中主要是促进抗原的分泌和调节各种细胞因子的产生。
合适的黏膜疫苗能够有效地激发黏膜免疫反应,具有方便、快捷、安全、有效、持续等优点。
文章重点阐述了肠道菌群对黏膜免疫的影响及黏膜免疫的优点,并指出了制约黏膜免疫发展的关键因素、存在的问题及其发展前景。
关键词:黏膜免疫;肠道菌群;黏膜疫苗中图分类号:R392文献标识码:A文章编号:1007-5038(2007)10-0067-05 近年来,随着生物技术、分子生物学和药物投递系统等的发展及对免疫学研究的不断深入,黏膜免疫越来越受到人们的重视。
从当前免疫学发展的方向看,黏膜免疫是一种理想的免疫途径,将是未来发 收稿日期:2007-07-30 基金项目:河南科技大学青年基金项目(N o2007Q N023) 作者简介:丁 轲(1977-),男,河南永城人,副教授,博士,主要从事动物微生态学与动物传染病学研究。
[14] Kobin ger G P,Feldm ann H,Zhi Y,et al.C himpanzee adeno-viru s vaccin e protects again st Zaire Ebola viru s[J].Virology,2006,346(2):394-401.[15] Dai S Z,Kong S F,H uang L L,et al.Cons tru ction andpack age of the exp ression plasmid pAdEasy-1system enco-ding the hu man papillom aviru s16E7gene and the gene's in-fluence on H eLa cells[J].Zhong Hua Fu Chan Ke Za Zhi,2006,41(9):612-617.[16] Gong N,Dong C,C hen Z,et al.Adenovirus-mediated anti-sense-ERK2gene therapy attenuates chronic allog raft ne-ph ropathy[J].Transplantation Proceedings,2006,38(10):3228-3230.[17] Peterson B,Zhang J,Iglesias R,et al.H ealing of criticallysized femoral defects u s ing genetically modified m esenchy malstem cells from human adipose tissue[J].Tissue Eng,2005,11(1-2):120-129.[18] H an Z S,li Q W,Zhang Z Y,et al.High-level ex pres sion ofhum an lactoferrin in the milk of goats by using replication-de-fective aden oviral vectors[J].Protein Expr Purif,2007,53(1):225-231.[19] 何秀苗,秦爱建.动物腺病毒载体的研究进展[J].动物医学进展,2004,25(2):22-24.Advance in Adenovirus VectorDING Chang-gen1,2,LIU H ui-Li1(1.Institute o f Animal S cience and Veterinary Medicine,S hangh ai Acad emy o f A gr iculture S ciences,Sh angha i,201106,China;2.College o f Veterinary Medicine,Nanjing Ag riculture Un iver sity,Nan jin g,J ian gsu,210095,China)A bstract:The development of gene therapy and gene imm unity has been a m ajo r m eans for so lving the pro blem s in the biolo gical field.The desig n,sy nthesis and application of therapeutic agents have created the need fo r the re sea rch and development of mo re sophisticated gene delivery tools.Adenovirus vecto r (Adv)has been o ne o f general virus v ectors due to its w ide ho st range and low pathog enicity,stabilization of viral particles,low geno me rear rangement.H owever,targe ting fo r cells and host imm une respo nse have limited the applicatio n of Adv.People constantly fo cus on improving and consum mating and pay ex tensive-ly attention to its potential value.The article reviewed the character,develo pment and prospect fo r appli-catio n of Adv,w hich provide references fo r optimizing and using of Adv perfectly.Key words:Adeno virus;construction of vecto r;applicationDOI:10.16437/ ki.1007-5038.2007.10.028展的重要方向之一。
中药对肠道黏膜免疫功能的调节张旭力;张丽娟【摘要】肠道黏膜免疫是机体的第一道防线.当机体肠道黏膜免疫功能紊乱时,就会产生肠道炎症性疾病、消化性溃疡及消化道肿瘤.中药通过调节淋巴细胞亚群平衡、淋巴因子平衡、免疫球蛋白及肠道菌群平衡来调节免疫功能,本文就中药对肠道黏膜免疫功能的调节进行综述.%The intestinal mucosal immune function is the body's first line of defense.When there is the immunity function disorderof intestinal mucosa,it can cause intestinal inflammatory diseases,peptic ulcer and gastrointestinal tumors.The traditional Chinese medicines (TCM) regulate the immune function by regulating immunoglobulins and the balance of lymphocyte subgroups,lymphatic factors and the intestinal flora.This paper reviews the effect of the traditional Chinese medicine on the immune function of intestinal mucosa.【期刊名称】《实用药物与临床》【年(卷),期】2017(020)004【总页数】4页(P480-483)【关键词】中药;淋巴细胞;淋巴因子;免疫球蛋白;肠道菌群【作者】张旭力;张丽娟【作者单位】武汉大学基础医学院,武汉 430071;武穴市第一人民医院,湖北武穴435400;武穴市妇幼保健院,湖北武穴 435400【正文语种】中文在抵御病原微生物及非己抗原机体时,肠道黏膜免疫系统发挥重要作用,一般情况下,消化道不发病;但在异常情况下,可以产生一些疾病,如肠道性炎症性疾病、消化性溃疡及消化道肿瘤等。
肠道屏障和肠道菌群肠道是机体的消化器官,同时还具有内分泌、免疫等功能,是机体非特异性抗感染的第一道防线。
另一方面,肠道又是机体最大的细菌和内毒素贮库,为一隐匿性感染源。
在消化、吸收各种营养物质的同时,肠道又能将细菌及其代谢产物抑制于肠道内,肠道防御屏障,简称肠道屏障(gut barrier)在此过程中起有非常重要的作用肠道屏障由肠上皮细胞层、黏液层、肠道正常菌群、肠道免疫系统、肠-肝轴等组成[3],具有机械屏障、化学屏障、微生物屏障、免疫屏障等功能,前3种功能属机体固有免疫功能,后者则属机体的适应性免疫范畴。
肠道机械屏障的构成:肠黏膜上皮细胞、上皮细胞间緊密连接和上皮细胞表面的菌膜组成了肠道机械屏障。
菌膜为存在于细胞上的肠道细菌特异性受体,使肠内常驻菌有序地嵌入上皮细胞间,构成有层次的菌膜结构。
这些结构组成了一道肠道细菌和内毒素不能自由逾越的物理屏障.此外,肠壁固有层的结缔组织细胞间质中充满凝胶状的基质成分,其中除水分外,主要是蛋白多糖。
蛋白多糖是蛋白质和糖胺多糖构成的大分子物质[8]。
糖胺多糖包括透明质酸、硫酸软骨素、硫酸角质素和肝素。
透明质酸是一种长链大分子,以透明质酸链为主链,通过蛋白质连接硫酸软骨素、硫酸角质素和肝素,构成具有微小空隙的分子筛。
化学屏障主要由肠道黏膜绒毛下侧的隐窝组织分泌的黏液和酶构成。
肠道被覆的黏液主要成分是杯状细胞分泌的以黏液蛋白(Muc)为主的糖蛋白。
Muc聚集在细胞表面,隔离肠道内容物和肠道黏膜;Muc可以改变致病菌及条件致病菌的进攻位点,抵抗有害物质对黏膜的损伤;Muc在抗原物质入侵时,向树突状细胞传递信号,激发肠道黏膜免疫应答。
致密的无菌内黏液层附着在肠道上皮细胞的表面,内黏液层通过蛋白水解作用转化为外黏液层,可供肠道细菌的栖息。
此外,肠道中的酸、胆汁等消化液中的溶菌酶、防御素等成分均可杀死外来病原微生物。
肠道微生物屏障的构成:正常机体肠道内栖居有大量细菌,种类至少在400种以上,其中绝大部分是厌氧菌,数量超过需氧菌(包括兼性菌)的1000倍。
黏膜免疫你知道多少?让我们来揭开黏膜免疫系统的种种......黏膜免疫系统的组成及疫苗应⽤黏膜免疫是近⼏年来⼈们研究的热点内容,黏膜是与抗原接触的第⼀个部位,黏膜局部免疫和全⾝系统免疫对于防御病原体进⼊机体⾄关重要。
随着分⼦⽣物学、细胞⽣物学和遗传学的渗透,现代免疫学深⼊到分⼦和基因⽔平。
黏膜免疫系统的组成⾃20世纪50年代黏膜免疫概念产⽣以来,黏膜免疫系统(MIS)就⼀直被国内外学者所关注。
动物机体内存在强⼤的黏膜免疫系统,约占机体淋巴组织的50%以上。
黏膜免疫系统(MIS)独⽴存在于全⾝免疫系统之外,是抵抗病原微⽣物从黏膜⼊侵机体的主要屏障,也是机体免疫系统的重要组成部分之⼀。
黏膜免疫系统主要由⼀些黏膜相关的淋巴组织,包括⽀⽓管相关淋巴组织、肠道相关淋巴组织和眼结膜相关淋巴组织以及微褶细胞(M细胞)组成,这些上⽪淋巴组织结构统称为黏膜相关淋巴组织。
猪体的⼝腔、⿐腔、呼吸道、消化道以及泌尿⽣殖道的表⾯被黏膜组织所覆盖,其表⾯积达400m2,这些黏膜上存在着⼤量的免疫细胞,如淋巴细胞和巨噬细胞。
黏膜免疫的机理绝⼤多数的病毒感染是通过黏膜途径,病毒感染的细胞和上⽪细胞的黏膜⾯接触后发⽣的病毒穿胞运输是病毒侵⼊黏膜的重要⽅式之⼀。
病毒通过穿胞⽅式穿过黏膜屏障,然后经由黏膜下的树突状细胞将病毒散布到相应的靶细胞。
体外研究表明,黏膜免疫诱导体液免疫应答效应的主要过程是产⽣分泌型免疫球蛋⽩A(sIgA),sIgA主要存在于唾液、乳液、胃肠液、呼吸道分泌液等是黏膜部位抵抗病原微⽣物和有害物质的第⼀道防线。
sIgA主要通过阻抑黏附、免疫排除、溶解细菌、中和病毒等机制来⾏使其多种⽣物功能。
sIgA除了为黏膜表⾯提供⼀个免疫屏障防⽌微⽣物的黏附外,还具有抗炎症和调理作⽤。
机体免疫细胞中绝⼤部分是黏膜免疫细胞,⽬前已知有多种细胞参与黏膜免疫,第⼀,上⽪内淋巴细胞,主要功能是对病原体⼊侵及上⽪细胞变性作出快速反应。
根据对⼩⿏的研究,推测上⽪内淋巴细胞具有特异的免疫效应功能,包括细胞杀伤性活性、分泌⼲扰素,使上⽪细胞的主要相容复合体MHC-II类抗原表达增加;第⼆,固有层是黏膜免疫应答的主要效应场所,黏膜固有层细胞包括T细胞、B细胞、⾃然杀伤细胞和辅助细胞(如巨噬细胞、树突状细胞),其他免疫细胞有粒细胞和肥⼤细胞等。
肠道菌群与粘膜免疫系统 Michael H.Chapman , Ian R.Sanderson 英国伦敦大学Barts & The London,圣玛丽医院成人及儿童胃肠病科, Turner Street, 伦敦 E1 2AD ,英国
前言 出生时胃肠道是无菌的,但很快有种类繁多的细菌定植,因此成为人体接触病原微生物的首要部位,甚至90%的微生物是通过胃肠道进入人体的。胃肠道最主要的功能在于摄取营养和维持体液的平衡以驱除有害的微生物和其它一些毒素物质。我们就胃肠道粘膜免疫系统的基本组成及病原微生物如何与其和肠道功能的其它方面相互作用进行综述。
肠道的正常菌丛
出生时胃肠道的粘膜免疫系统的活性较低,与成年人比较淋巴细胞和Payer斑都较少。出生后经口菌群定植很快发生。肠道菌群在不断地发生变化直到成年才变得稳定,且会随着饮食结构的改变而发生变化。例如,母乳中IgA水平在婴儿期就起着非常重要的作用。 胃肠道的菌群总量是非常大的,近50%的粪便是细菌,约为1012/克。随着胃肠道的长度发生变化,其细菌数目和种类也不同。除口腔外,菌落随着胃肠道的延伸而逐渐增多,而胃和近端小肠却只有少量的以革兰氏阳性为主的细菌。菌群在小肠远端和结肠变成一个非常复杂的微生物环境。这些区域也正是炎性肠疾病(IBD)最容易受累的部位,这使我们推测粘膜免疫系统对胃肠道菌群的无效或不正常的反应在这些疾病的发病机制中扮演了非常重要的角色。
胃肠道的菌群总量是非常大的,粪便中近50%是细菌,约为1012/克粪便
由于许多方面的原因定义正常的肠道菌群是非常困难的。已知有超过500种不同种类的微生菌群在肠道定植,在回肠末端及结肠部的主要定植菌群包括乳酸杆菌、双歧杆菌、肠球菌和拟杆菌[1-2]。由于许多菌群无法在体外进行培养因而对其研究也一度受到阻碍,近来,借助于新的研究方法如变性梯度凝胶电泳(DGGE)和荧光原位杂交(FISH,利用菌群特异性探针对其进行组织定位)使对这些菌群研究取得重大进展。肠腔和其相关联的粘膜上微生物菌群的数量和类型也是有差别的[3]。粘膜相关菌群很可能与肠道正常功能和疾病有关,但由于研究粘膜相关菌群技术上的复杂性,绝大多数研究集中于对粪便菌群的分析。 正常菌群的作用是复杂的,具有对抗病原微生物的入侵,在宿主的营养中起着至关重要的作用。这些菌群被定为共生菌群,忽视了其在维持宿主健康方面的积极作用。对宿主最主要的营养益处包括维生素的合成和分解复杂多糖产生短链脂肪酸[4],这些作用单靠肠道组织本身无法完成而有赖于肠道菌群的作用。无菌环境中成长的动物为了达到与正常菌群定植的动物的同样的体重其对营养成分的需求就要多得多。
肠道粘膜免疫系统的功能组分 肠道粘膜具有对抗潜在病原微生物入侵的生理屏障和免疫防线的双重作用,下面我们就肠道防御系统的功能组成和他们遭破坏时病理性变化举例说明,接着讨论一些肠道和定植于其上的微生菌群相互作用有益的方面。
胃肠道粘膜具有对抗潜在病原微生物入侵的生理屏障和免疫防线的双重作用
屏障功能 胃肠道具有大约400m2的巨大表面积以完成其营养物质吸收的这一首要功能。这么大的面积需要保护不被病原微生物的入侵。肠道上皮层作为高度选择性的吸收表面同时也成为微生物入侵时非常有效的屏障,其屏障功能的机制如图1所示。 消化液中的胃酸和蛋白水解酶破坏了大部分进入肠道的病原微生物。幽门螺杆菌是少有的几个例外的一种,这种细菌可以通过改变其周围的pH而在这种酸性环境生存下来。上皮细胞间形成有效的紧密连接,成为防止微生物入侵的直接屏障。屏障破坏是绕过淋巴滤泡正常调节作用最关键的一步,并由此导致一些过度的免疫反应如炎性肠病(IBD)等。通过甘露醇通透试验证实肠道菌群组成本身的改变对肠壁的通透性具有直接的影响[5]。由杯状细胞分泌的粘液层可破坏微生物的定植和增加其清除。粘液层糖蛋白竞争肠上皮细胞上结合位点从而抑制细菌入侵,杯状细胞分泌产生的粘液量和组成的不同取决于肠腔菌群的局部信号和肠腔菌群本身[6]。乳酸杆菌可降低其他肠道微生物菌群的转位,这一机制涉及上皮细胞产生的粘蛋白的上调[7]。每24-96小时就更新一次的肠上皮细胞减少了肠腔微生物入侵的时间,并且能够快速修复由于炎症或创伤引起的粘膜破坏[8]。最后,病原菌和“正常的”共生菌之间存在着生存空间与营养物质的竞争,例如定植抵抗作用,这种现象最明显的例子就是抗生素应用导致正常结肠菌群的破坏从而使艰难梭菌生长诱导伪膜性肠炎的发生。一种生物在粘膜表面存活(而不是肠腔)依赖于其在通过以上提到的机制被清除之前他们的分裂和侵袭能力,能够穿透这一屏障的微生物还将受到以下谈到的各种粘膜免疫系统组分的调控。
先天性免疫 尽管存在肠道的屏障功能,仍然有稳定数量的细菌通过肠道粘膜,但他们被吞噬细胞活性所控制,这项功能主要有中性粒细胞和巨噬细胞通过识别多种细菌的共同抗原如脂多糖(LPS)而实现的。识别非特异的微生物抗原是通过类型识别受体如Toll样受体家族实现的,后者也在补体系统活化、细胞因子反应和抗原递呈方面起作用[9]。 肠上皮Paneth细胞(潘氏细胞)可分泌强有力的抗微生物多肽,其中包括防御素和cathelicidies,这些成分形成了对所有多细胞微生物共有的古老的防御机制,并在所有的上皮表面产生。细菌及其产物诸如LPS 可直接刺激防御素和其它肽类的释放,这些肽类物质具有多方面的作用,其中包括吞噬趋化作用和破坏细菌细胞壁直接杀伤微生物[10]。 免疫缺陷病人或动物的自然史对于我们理解免疫系统不同组分的重要性提供了很好的注解。非特异性免疫系统缺陷病人(如中性粒细胞/巨噬细胞功能不全)往往罹患最严重疾病,例如频繁发生由肠道感染引起的脓毒血症非常的普遍。巨噬细胞杀伤活性缺陷动物会很快死于由共生的肠道微生物引起的脓毒血症[11]。IgA缺陷病人引起的疾病较轻微而不易在临床上检测到。这些发现证实先天性免疫反应在保护宿主中的重要性。
适应性免疫 完整的先天性免疫反应很少引起微生物穿透粘膜屏障导致严重损害,那么为什么肠道内有这种明显的“生理性的炎症反应”状态呢?另外一个与此相关联的关键问题是粘膜免疫系统如何识别不同的肠腔病原微生物并与其反应?膜免疫系统必须能够抑制对饮食中抗原和共同菌群的过激反应,同时产生对病原微生物的有效反应机制。适应性免疫反应很可能在区别以上的反应中起重要作用,调控这种反应机制的破坏是炎症性肠病和坏死性小肠结肠炎等疾病的可能机制之一。下面就适应性免疫系统的组成予以阐述。
IgA IgA通过结合、中和和防止病原微生物黏附于上皮而防御特异性抗原的入侵。它是由固有层的胞浆细胞产生,通过上皮转运、分泌到肠腔与其他分泌组分一起形成分泌型IgA(SIgA),与传统的抗体由T细胞辅助系统免疫应答中产生不同,肠粘膜上的SIgA产生似乎不依赖于T细胞[12],是由来源于胸膜腹膜的B1细胞产生,而与T细胞辅助的骨髓源的B2细胞不同。 肠上皮细胞 除了吸收和屏障功能外,肠上皮细胞在粘膜免疫反应中还扮演着重要的整合作用。其中最值得注意的是覆盖于Peyer’s斑和淋巴样聚集的特异性M细胞(集合淋巴小结),将在以后章节叙及。即便是非特异的上皮细胞亦能通过表达细胞因子受体和表达递呈抗原的主要组织相容性复合物(MCH)I/II类分子来显示其免疫活性和免疫反应性,他们亦可合成细胞因子、一氧化氮和防御素[13,14]。上皮细胞活性的激发源于与微生物的直接接触或通过粘膜细胞层淋巴细胞的活化。上皮细胞也在肠腔抗原/微生物菌群和粘膜淋巴结的交互作用的信号传导中起部分作用,其中涉及上调细胞表面受体如CD86和ICAM-1[15]。上皮细胞出现特异类型的受体表达和细胞因子释放表明上皮细胞接触到不同的共生菌群时,对临近的上皮内淋巴细胞产生特异不同的免疫信号通道[16],一些研究人员的结果表明肠道上皮细胞的抑制功能不全在炎症性肠病的发病中起重要作用[17]。
粘膜相关淋巴组织(MALT) 肠粘膜上有数量众多的淋巴细胞,仅从他们的绝对数目就可充分提供肠道的所谓“生理性炎症”状态的证据。这些淋巴细胞可在整个粘膜和粘膜下层广泛分布也可作为次级滤泡不连续的聚集分布。
粘膜免疫系统必须能够抑制对饮食中抗原和共同菌群的过激反应,而对病原微生物产生有效反应。适应性免疫反应很可能在区别以上的反应中起重要作用。
次级淋巴滤泡具有和淋巴结同样的结构和功能。最熟知的次级滤泡是小肠Peyer氏斑,位于固有层中特殊的上皮细胞-M细胞的下面(图2)。M细胞的主要作用似乎在于吸收和转运肠腔抗原到Peyer氏斑的淋巴细胞,抗原传递可以是以小分子物质或吞噬的整个病原体的形式。许多微生物如沙门氏菌、霍乱弧菌[18]和脊髓灰质炎病毒[19] 都误用这一有效的细胞内摄作用作为进入肠道粘膜的途经。结肠次级滤泡组织没有Peyer氏斑那么有组织但有同样的功能,其下面的M细胞有识别肠腔抗原作用[20]。 Peyer氏斑和其它次级滤泡是适应性免疫应答的主要作用部位。观察性研究发现在无菌环境中出生和饲养的动物其Peryer斑较小,同时伴有CD4+、CD8+和IgA分泌型淋巴细胞数目的减少。细菌植入后,可导致淋巴细胞的快速增殖和Peyer氏斑的增大。生发中心的反应在感染后14天达高峰之后开始减弱。当第一次接触共生菌群时,有相当多的菌群穿过粘膜且可从肠系膜淋巴结中或脾脏中培养出这些菌群。随着适应性免疫反应的激活,其免疫活性可自限性的升高从而维持正常微生物菌群局限于肠腔内[20]。 次级淋巴滤泡中粘膜相关淋巴组织(MALT)的激活的经典模式表明:抗原激活的B细胞和T细胞