動物腸道屏障功能對腸道菌群變化的調控(文件)
【正文】 芴寮易?、核苜~嶠岷瞎丫芻?結構域（Nucleotidebinding oligomerization domain，NOD）蛋白家族、RIGI樣受體（RIGIlike receptor，RLR）家族，相應的PAMP有脂多糖（Lipopolysaccharide，LPS）、胞壁酰二肽（Muramyl dipeptide，MDP）、脂質A、脂磷壁酸、脂蛋白、脂肽和含非甲基化CpG基序的寡聚核苷酸（CpGODN）等[20]。免疫反應產生的一個限制性步驟就是抗原識別、處理與呈遞，參與腸道黏膜抗原提呈的細胞及分子數(shù)量多、種類多，相互作用復雜，并且有其特有的性質。腸上皮間淋巴細胞、派氏結、固有層淋巴細胞直接參與了對腸道中抗原的處理和免疫反應，它們在保障黏膜完成正常生理功能的同時避免病原體的入侵、維持腸道內穩(wěn)態(tài)。潘氏細胞上的Toll樣受體（Tolllike receptors，TLRs）能識別腸道內致病性和非致病性病原體的結構組成部分，如脂多糖和磷脂壁酸等，誘導潘氏細胞表達和分泌抗菌蛋白[16]；并且有助于腸黏膜的先天性免疫，主要是通過感知腸道有害細菌后釋放出具有殺菌活性的物質，其主要是α防御素。M細胞刷狀緣消化酶的活性很低，因此消化和吸收不是M細胞的主要功能。柱狀腸上皮細胞質膜基底部具有免疫球蛋白結合受體，通過胞轉作用，將黏膜層底部的IgA轉化為sIgA，用于緩解病原體毒性。雖然腸道內分泌細胞和腸道菌群結構之間互作關系尚未完全闡明，但研究報道指出，當機體遭到應激時，大腦會整合應激刺激，通過交感和副交感神經(jīng)作用于腸道上皮內的分泌細胞，使去甲腎上腺素大量分泌，通過影響?zhàn)ひ悍置诟淖兡c道蠕動，并且通過促進病原體的生長和定植等方式，改變腸道菌落環(huán)境，影響腸道穩(wěn)態(tài)[12，13]。而RELMβ通過促進杯狀細胞分泌黏蛋白，調節(jié)巨噬細胞在炎癥中的反應[7]。隱窩底部的多能性腸上皮細胞干細胞不斷增殖和分化，形成不同的腸道上皮細胞[10]。腸道上皮是成熟哺乳動物自我更新頻率最高的組織，平均34 d腸上皮細胞將更新一次。黏液層內層和外層蛋白組成基本相同，但是在黏液內層黏蛋白2（Muc2）濃度要遠大于黏液外層，高濃度的Muc2為黏液內層提供了牢固黏附在上皮細胞層的能力，并限制了共生菌在黏膜內層的定植，抑制腸道菌群與腸上皮的接觸。腸道微生物和上皮細胞或免疫細胞之間動態(tài)平衡被破壞和擾亂后，將導致腸道菌群比例、數(shù)量、種類、位置發(fā)生改變，引起腸道菌群紊亂，造成致病菌過度生長[2，5]，腸道共生菌的紊亂和致病菌的過度生長會使腸道細菌毒素物質迅速增加，引起腸道炎癥反應等病變。腸道黏膜上皮由不同的腸上皮細胞亞群（Intestinal epithelial cells，IECs） 組成，包括M細胞（M cells）、杯狀細胞（Goblet cells）、潘氏細胞（Paneth cells）、腸內分泌細胞（Enteroendocrine cells）和柱狀腸上皮細胞（Enterocytes）。腸道屏障作為將腸腔與機體內環(huán)境分隔開來具有完善的功能隔離帶，人們通常將其分為機械、生物、免疫及化學屏障。通過介紹腸道屏障系統(tǒng)的構成，綜述了不同腸道屏障系統(tǒng)對腸道菌群變化的調控作用。因此，完整和高效的動物腸道屏障系統(tǒng)對調控腸道病原微生物的侵入至關重要。研究表明，當腸道菌群發(fā)生紊亂后，屏障功能出現(xiàn)損傷，大量細菌和毒素經(jīng)由門靜脈和淋巴系統(tǒng)進入體循環(huán)內，這將出現(xiàn)細菌易位及內毒素血癥，進一步引發(fā)全身炎癥反應綜合征和氧化應激，最終觸發(fā)多器官功能衰竭，所以人們廣泛認為腸道是導致全身性炎癥反應和氧化應激的始動器官。腸道內菌群分布呈明顯的縱軸性，細菌與腸黏膜或結合、或黏附、或嵌合，組成有一定規(guī)律的膜菌群，形成菌膜屏障結構，通過競爭性限制病原體腸黏膜位點定植、競爭性抑制病原體營養(yǎng)物質攝入產生代謝物直接抑制病原體、激活腸道黏膜免疫反應等多種方式，抑制腸道內病原微生物的過度生長，限制其黏附于腸黏膜[2]（圖1）。然而，腸道菌群之間的動態(tài)平衡易被打破，應激刺激可通過神經(jīng)內分泌反應作用于腸道微生物，破壞腸道微生態(tài)系統(tǒng)。腸道黏液層大體由內層（inner layer）和外層（outer layer）構成，黏液內層和外層厚度不一，受不同腸段和腸道菌落構成的影響，內層厚度大約50 μm，外層厚度大約100 μm。 3 腸道上皮層 腸道上皮層是體內最大的黏膜表層，其表面積大于300 m2，由不同的IECs組成，包括腸道多能干細胞、M細胞、杯狀細胞、潘氏細胞、腸內分泌細胞和柱狀上皮細胞[8]（圖2）。腸上皮細胞除潘氏細胞外，可不斷由隱窩底部向腸絨毛移行、分化并逐漸衰老、脫落，進行更新和修復，隱窩內的不同位置細胞處于不同的分化時期。黏蛋白是構成黏液層的主要成分，蛋白分子TFF3可以促進黏蛋白之間相互作用，構成網(wǎng)狀結構，促進上皮細胞修復并抑制其凋亡。腸道內分泌細胞可分泌不同的激素和神經(jīng)遞質作用于腸道，對維持腸道結構和功能完整具有重要的作用[11]。柱狀腸上皮細胞具有一定的內分泌作用，能夠產生堿性磷酸酶對腸道病原體主要代謝物LPS起到脫毒作用
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