肠道屏障、肠粘膜及免疫
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肠道屏障的组成
肠道屏障是指肠道内防止有害物质和病原体进入体内的一系列生理和解剖结构。
它由以下几个部分组成:
1. 物理屏障:肠道的物理屏障主要由肠黏膜上皮细胞和黏液层构成。
肠黏膜上皮细胞紧密连接,形成一个紧密的屏障,阻止病原体和有害物质的侵入。
黏液层覆盖在肠黏膜表面,为上皮细胞提供润滑和保护作用,同时也能捕获和排除病原体和有害物质。
2. 化学屏障:肠道内存在许多有益的细菌,它们通过共生关系与宿主相互作用,形成一个稳定的微生物群落。
这些细菌可以产生一些抗菌物质,如酸性环境、短链脂肪酸等,抑制病原体的生长和定植。
3. 免疫屏障:肠道是人体最大的免疫器官之一,拥有丰富的免疫细胞和分子。
肠道相关淋巴组织(GALT)包括派尔集合淋巴结、肠系膜淋巴结等,能够识别和清除病原体,并产生适应性免疫应答。
4. 微生物屏障:肠道内的有益细菌形成了一个微生物群落,称为肠道微生物群。
这些细菌通过竞争营养、产生抗菌物质、调节免疫系统等方式,维护肠道内环境的稳定,防止病原体的定植和感染。
综上所述,肠道屏障的组成包括物理屏障、化学屏障、免疫屏障和微生物屏障。
这些屏障相互协同,共同保护肠道免受有害物质和病原体的侵害,维持肠道健康和身体稳态。
肠道粘膜屏障的构成及功能前言人体肠道内栖息着大量的正常微生物,这些微生物在长期进化过程中和宿主形成了共生关系。
正常情况下并不损害机体继康,这完全依赖于机体完整的肠道粘膜屏障功能。
肠道粘膜屏障主要由机械屏障、免疫屏障、化学屏障和生物屏障四部分组成,这些功能分别有相应的结构基础,是防止肠道内有害物质和病原体进人机体内环境,并维持机体内环境稳定的一道重要屏障。
以上任何一方面损害均可能造成细菌及内毒素易位。
1. 肠道屏障的构成肠道屏障功能是指正常肠道具有较为完善的功能隔离带,可将肠腔与机体内环境分隔开来,防止致病性抗原侵入的功能。
肠道屏障包括机械、化学、生物及免疫屏障。
1.1 机械屏障由肠道粘膜上皮细胞、细胞间紧密连接等构成,肠上皮由吸收细胞、杯状细胞及潘氏细胞等组成,细胞间连接有紧密连接、缝隙连接、黏附连接及桥粒连接等,尤以紧密连接最为重要。
紧密连接主要由紧密连接蛋白组成,包括咬合蛋白(occludin)、闭合蛋白(claudin)家族、带状闭合蛋白(zonula occludens,ZO)家族、连接黏附分子(junctional adhesion molecule,JAM)等。
广义的机械屏障还包括肠道的运动功能,肠道的运动使细菌不能在局部肠黏膜长时间滞留,起到肠道自洁作用。
吸收细胞侧面和质膜在近肠腔侧与相邻的细胞连接形成紧密连接复合体,只允许水分子和小分子水溶性物质有选择性通过。
潘氏细胞具有一定的吞噬细菌的能力,并可分泌溶菌酶、天然抗生素肽、人类防御素5和人类防御素6,在抑制细菌移位、防治肠源性感染方面日益受到重视。
杯状细胞分泌粘液糖蛋白,可阻抑消化道中的消化酶和有害物质对上皮细胞的损害。
并可包裹细菌;还与病原微生物竞争抑制肠上皮细胞上的粘附素受体,抑制病菌在肠道的粘附定植从而可预防小肠细菌过度增生和肠源性感染。
1.2 化学屏障由胃肠道分泌的胃酸、胆汁、各种消化酶、溶菌酶、粘多糖、糖蛋白和糖脂等化学物质构成了肠道的化学屏障。
符合肠道健康的三个标准
肠道健康是指肠道系统的正常运作,其中包括肠道内的微生物群落,肠黏膜屏障和肠道免疫系统。
肠道健康直接影响整个身体的健康。
下面将介绍符合肠道健康的三个标准:
1. 正常的微生物群落
肠道微生物群落是指居住在肠道内的微生物种群,包括细菌、真菌、病毒等。
这些微生物种群对人体健康有很大的影响,如帮助消化食物、合成维生素、保护肠道屏障等。
符合肠道健康的标准是肠道内的微生物群落应该保持平衡,即有益菌的数量应该超过有害菌,且没有过度生长或死亡现象。
这需要通过饮食、运动、充足睡眠等方式来维持。
2. 健康的肠黏膜屏障
肠黏膜屏障是肠道内的一层细胞膜,类似于一道防线,防止有害物质进入人体。
符合肠道健康的标准是肠黏膜屏障应该保持健康,没有损坏或破裂。
这需要通过饮食、减少压力、充足睡眠等方式来维持。
3. 健康的肠道免疫系统
肠道免疫系统是指肠道内的一组细胞和蛋白质,可以帮助人体防止病毒和细菌的侵害。
符合肠道健康的标准是肠道免疫系统应该保持健康,能够有效地应对外部病原体的攻击。
这需要通过饮食、适量运动、充足睡眠等方式来维持。
总体来说,符合肠道健康的标准需要我们保持健康的生活方式,饮食均衡、适量运动、减少压力等,从而保持肠道微生物群落的平衡、肠黏膜屏障的健康和肠道免疫系统的正常运作。
肠道屏障与肠道微生态肠道在消化、吸收各种营养物质的同时又能将细菌及其代谢产物通过菌膜屏障抑制于肠道内,在此过程中肠道屏障起重要作用。
肠道屏障包括肠道正常菌群、黏液层、肠上皮细胞层、肠道免疫系统、肠-肝轴、防御素(defensins)等(1),其功能主要在于防止肠道内细菌及内毒素移位。
肠道微生态与肠道屏障的构建以及肠道屏障受损后细菌、内毒素移位密切相关。
现就肠道微生态与肠道屏障的关系与作用进行综述如下。
1 肠道细菌在肠道屏障构建中的作用1.1 肠道正常菌群:正常情况下,肠道微生态处于平衡状态,一方面,正常菌群中的专性厌氧菌如双歧杆菌可通过磷壁酸黏附作用占据于肠上皮细胞表面,形成一层菌膜屏障,抑制肠道内(主要为肠杆菌科细菌)以及外源性潜在致病菌(PPMOs)对肠上皮细胞的黏附、定植,起定植抗力作用(1,2);另一方面,肠道内双歧杆菌、乳酸杆菌等生理有益菌还有多种生物拮抗功能,如通过争夺营养,酸性代谢产物(乙酸、乳酸)降低肠道局部pH、产生具有广谱抗菌作用的物质如亲脂分子(3)、小菌素、过氧化氢等(4),对肠内大肠埃希菌、铜绿假单胞菌、沙门菌、链球菌等起抑菌或杀菌作用,抑制肠道PPMOs生长。
双歧杆菌还可显著抑制E.Coli O157∶H7对肠细胞株Caco-2上皮细胞的黏附(5)。
可以认为肠道正常菌群参与了肠道第一道屏障的构建。
1.2 肠道黏液层:主要由肠道杯状细胞及肠上皮细胞分泌的黏蛋白组成。
含大量水分的黏蛋白象凝胶样铺垫在肠腔内,同时黏液层中也包含了分泌性免疫球蛋白(sIgA)。
黏蛋白是一类糖蛋白,由杯状细胞表达的MUC2、MUC3型黏蛋白是回肠、结肠黏蛋白的主要分,结肠黏蛋白以MUC2型为主,而MUC3型表达量低(6);MUC3型主要由小肠杯状细胞及肠上皮细胞表达。
黏蛋白碳氢结构特异,有细菌黏附结合的生态位点。
黏液蛋白中的结合位点可与肠上皮细胞上的结合位点竞争,以阻止细菌(主要为PPMOs)与肠上皮结合,使细菌处于黏液层,以利于肠蠕动时被清除(7)。
肠黏膜屏障与肠功能障碍吕宾【摘要】肠黏膜屏障由机械屏障、化学屏障、免疫屏障与生物屏障所组成,能够防止肠内细菌、毒素等有害物质通过肠黏膜进入机体。
一旦肠黏膜屏障受损,肠通透性增加、肠菌群失调,可导致细菌和(或)内毒素易位,并可诱发和(或)加重全身炎症反应和多器官功能障碍,对危重疾病的发生、发展、转归有重要影响。
严重创伤、休克、感染、烧伤等危重疾病,重症急性胰腺炎、重症胆管炎、炎症性肠病等消化道疾病,化疗及放疗等各种理化损伤等均可导致肠功能障碍。
积极治疗原发疾病、改善肠道微循环、合理实施营养支持治疗、促进肠黏膜修复以及维持肠道菌群平衡是防治肠功能障碍的基本措施。
【期刊名称】《现代消化及介入诊疗》【年(卷),期】2013(000)004【总页数】3页(P232-234)【关键词】肠黏膜屏障;肠功能障碍;肠内营养;谷氨酰胺;肠道微生态【作者】吕宾【作者单位】310006浙江中医药大学附属第一医院消化科【正文语种】中文肠道不仅具有消化、吸收作用,而且能够阻止肠腔内细菌、毒素等有害物质侵入人体、从而发挥重要的屏障功能,并且还是调控机体应激反应、生成炎症介质的重要器官,在多脏器功能障碍(Multiple Organ Dysfunction Syndrome,MODS)的发生发展中起重要作用。
肠屏障是指肠道能够防止肠内的有害物质如细菌和毒素穿过肠黏膜进入人体内其它组织、器官和血液循环的结构和功能的总和。
它包括:肠黏膜上皮、肠粘液、肠道菌群、分泌性免疫球蛋白、肠道相关淋巴组织、胆盐、激素和胃酸等。
一、肠黏膜屏障的组成肠黏膜屏障由机械屏障、化学屏障、免疫屏障与生物屏障共同构成[1]。
1.机械屏障是指完整的彼此紧密连接的肠黏膜上皮结构;由肠黏膜上皮细胞、细胞间紧密连接、上皮基膜及上皮表面的菌膜三者共同构成,防止肠腔内大分子物质向肠壁渗透、肠壁固有层物质进入肠腔,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。
肠道黏膜是机体中生长最快的组织之一,肠上皮不断更新是保持黏膜屏障完整性的重要机制,当黏膜受损时,肠上皮细胞增生、迁移加快,促进黏膜修复。
肠道屏障功能
肠道屏障功能是指肠道黏膜对外界有害物质的阻隔和保护作用。
肠道黏膜作为器官的内在屏障,具有多种功能来维护肠道的健康。
首先,肠道黏膜通过物理屏障防止有害物质的侵入。
肠道黏膜表面覆盖着一层粘液层,能够阻止细菌、毒素等有害物质的进入。
同时,肠道上皮细胞之间通过紧密连接的方式紧密相连,形成了一个完整的屏障,有效防止有害物质渗入血液循环系统。
其次,肠道黏膜具有免疫屏障功能。
肠道黏膜内分布着大量的免疫细胞,如巨噬细胞、淋巴细胞等,它们能够识别并清除病原体、细菌及其代谢产物等有害物质。
此外,免疫球蛋白A (IgA)也是肠道黏膜免疫屏障的重要组成部分,它能够抵御
感染的发生。
再次,肠道黏膜还具有吸收屏障功能。
肠道黏膜表面有很多微绒毛,它们提高了肠道对营养物质的吸收效率。
同时,肠道黏膜上还有丰富的血管和淋巴管网络,可以迅速将吸收的营养物质运送到全身各个组织器官中,维持机体正常的生理功能。
最后,肠道黏膜还参与调节菌群平衡。
肠道内存在着大量的微生物,它们与肠道黏膜之间存在着密切的相互作用。
肠道黏膜通过产生黏液和抗菌肽等物质,维持菌群的平衡,避免有害菌的过度生长。
同时,肠道黏膜也提供了一种适宜的生存环境,有利于有益菌的繁殖和生长。
综上所述,肠道黏膜的屏障功能对维护肠道健康起着至关重要的作用。
保护肠道黏膜的完整性和功能,能够有效防止有害物质的进入,预防肠道疾病的发生。
因此,保持良好的饮食习惯,增加膳食纤维摄入量、适量摄入有益菌等措施是维护肠道屏障功能的重要手段。
肠屏障相关紧密连接蛋白免疫荧光全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:肠道是人体最重要的消化器官之一,同时也是人体内免疫细胞最为密集的器官之一。
肠道黏膜作为免疫屏障,不仅需要有效防止有害微生物通过,而且还需要保持足够的通透性以促进养分吸收。
在肠道黏膜细胞间的连接中,肠屏障相关紧密连接蛋白起着至关重要的作用。
肠屏障相关紧密连接蛋白是一类重要的跨膜蛋白,主要分布在肠道上皮细胞的细胞间连接处,负责维持细胞之间的紧密连接,防止有害微生物、毒素等物质通过肠道黏膜。
ZO-1、claudin和occludin是肠屏障相关紧密连接蛋白中最为重要的代表性蛋白。
ZO-1是一种与胞浆蛋白骨架相连的紧密连接蛋白,在肠道上皮细胞间的连接中起着至关重要的作用。
研究表明,当ZO-1的表达量降低或发生异常,会导致肠道屏障功能受损,促进有害微生物的穿透,进而引发肠道炎症和疾病。
ZO-1在维持肠道屏障功能和调控肠道免疫反应中具有重要作用。
claudin和occludin是另外两种与ZO-1密切相关的肠屏障相关紧密连接蛋白。
它们分别位于细胞间连接的不同位置,共同构成了肠道上皮细胞之间的紧密连接。
研究表明,claudin和occludin的表达水平与肠道屏障的通透性密切相关,过高或过低的表达都会影响肠道屏障的功能,导致肠道疾病的发生。
为了研究肠屏障相关紧密连接蛋白在肠道屏障功能中的具体作用,科学家们开发了肠屏障相关紧密连接蛋白免疫荧光技术。
这种技术利用特异性的抗体标记肠屏障相关紧密连接蛋白,在显微镜下观察和分析其在肠道上皮细胞中的分布和表达水平。
通过肠屏障相关紧密连接蛋白免疫荧光技术,科学家们可以深入了解肠道上皮细胞之间的连接状态,探究肠道屏障功能的变化与疾病的关联性。
除了作为科研工具,肠屏障相关紧密连接蛋白免疫荧光技术也在临床诊断和治疗中发挥着重要作用。
通过检测肠屏障相关紧密连接蛋白在患者肠道黏膜中的表达水平,医生可以及时发现肠道屏障功能的异常,指导治疗方案的选择和调整。
2021年第07期动物饲养过程中氧化损伤与黏膜糜烂相关,肠道炎症伴随着活性氧的产生增加和抗氧化防御系统的破坏,诱发细胞组分氧化损伤,进而导致黏膜损伤、功能障碍和炎症加剧。
随着密集的动物饲养模式的普及,尤其是某些抗生素禁止使用后,炎症发生频率增加、加剧。
动物生产过程中极易通过氧化油脂摄入积累氧化副产物,导致机体氧化状态失衡。
下文将对动物机体中肠道屏障的组成和功能进行介绍,以期为动物的健康养殖带来帮助。
1动物机体肠道屏障的组成肠道屏障由物理屏障、化学屏障、微生物屏障和免疫屏障组成,其中物理屏障主要是上皮细胞及其细胞间的空间构成,而穿过上皮细胞之间的细胞旁路运输受到紧密连接的限制。
细胞间存在的连接复合物除位于顶端的紧密连接外,还包括黏附连接和桥粒参与细胞间黏附,缝隙连接与细胞间的信号传导相关。
化学屏障主要为覆盖肠道上皮的黏液层,而黏液作为抵抗有害物质的渗透性屏障和缓解物理屏障的剪切力的润滑剂。
黏液的主要组分为分泌的高度糖基化的黏蛋白,而外侧黏液层包含数量有限的肠道微生物,而内部黏附的黏液层微生物极少。
多项研究表明黏蛋白基因表达、黏蛋白分布及分泌诱导肠道微生物和宿主源炎性介导因子的影响而改变。
2肠上皮细胞与黏液屏障哺乳动物肠道每4~5d 会被自我更新的单层上皮细胞覆盖,肠道由增殖的隐窝和绒毛组成,其中隐窝内包含肠道干细胞,而绒毛包括多种特异性分化的细胞类型。
在肠道物理屏障组成中,具有吸收功能的肠上皮细胞占比超过80%,其余为分泌激素的内分泌细胞、黏液分泌作用的杯状细胞和在固有免疫、抗菌防御中发挥作用的潘氏细胞。
肠道上皮构成了机体与外部环境间的屏障,促进水、离子和营养物质的选择性吸收的同时阻止细菌、抗原和毒素。
肠道快速增殖细胞最终分化为主要的上皮细胞系,包括肠上皮细胞和杯状细胞等进而构成肠道上皮。
肠道上皮细胞具有快速自我更新周转的特点,使其自身称为研究细胞增殖和分化过程的重点器官系统。
增殖细胞池位于隐窝底端,受到转录调控分化成各类细胞,已分化细胞从隐窝底部沿绒毛轴向顶端迁移。
龙源期刊网 肠道健康的四大屏障作者:吕梁来源:《大众健康》2014年第04期肠道被誉为“人体的第二大脑”,所有的消化、吸收都是由它来负责,可见它的重要性。
而现在很多人出现皮肤暗黄、粗糙、没光泽、脸上长痘、口臭等现象,这些都属于肺功能不健全,因为中医讲肺主皮毛司呼吸,而肺与大肠相表里,所以真正的原因是肠道不健康造成的。
要想让肠道健康,就要保证肠道四大屏障正常。
生物屏障所谓的生物屏障就是维持肠道中的菌群平衡。
肠道中有两种菌种,一种是益生菌,一种是有害菌。
只有保证两种菌群平衡,才能给肠道建立一个利于食物消化吸收的pH环境。
当有害菌大于有益菌时,肠道消化能力下降,造成食物消化不完全,甚至会发生腐败、变质。
比如蛋白质分解不完全产生氨气(粪便毒性指标)、吲哚、甲基吲哚、胺类以及硫化氢等有害物质,这些成分长时间在大肠里推挤,是形成结肠癌的重要因素之一。
菌群失衡的症状:便秘的人群、大便发“热”、发“烫”的,还有大便臭气重的以及偏瘦和肥胖的人。
解决方案:清肠道补充有益菌还原肠道菌种平衡。
1、补充碳水化合物。
避免因各种原因不吃主食或长期以肉食为主的错误饮食习惯。
碳水化合物主要来自于主食。
除了平时吃的大米、白面,还可以增加一些粗粮和杂粮的摄入。
比如:小米、玉米、大麦、燕麦、豆类。
强力推荐薯类。
薯类中的淀粉不仅含量高,并且还含有大米白面所不具有的胡萝卜素、VB、VC,还有起到保护心脏功能的钾元素以及膳食纤维。
建议用薯类代替一部分主食来吃,烹饪方法以蒸、煮、炖为主,避免油炸和烧烤。
每天谷类薯类及杂豆推荐量为250~400g。
2、补充膳食纤维。
膳食纤维能促进肠道有益菌的增值,特别是水溶性膳食纤维。
膳食纤维的来源除了以上的谷类,还有蔬菜、水果。
叶茎类蔬菜中膳食纤维较丰富,比如芹菜、韭菜等;水果中大多为水溶性膳食纤维,比如我们常吃的苹果中含有的果胶。
每人每天蔬菜推荐量为300~500g,水果为200~400g。
黏膜屏障。