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?什么是腸道屏障功能,以及腸道通透性之間的關(guān)系

文章來源:健康界發(fā)布日期:2025-04-15瀏覽次數(shù):4

腸道屏障"用來描述將腸道內(nèi)部環(huán)境與管腔環(huán)境分開的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。物理屏障包括由血管內(nèi)皮、上皮細(xì)胞和粘液層組成。除了這個物理屏障之外,化學(xué)物質(zhì)也參與了屏障功能。它們由消化分泌物、免疫分子、細(xì)胞產(chǎn)物如細(xì)胞因子、炎癥介質(zhì)和抗菌肽組成,主要由小腸隱窩中的潘氏細(xì)胞(Paneth cell)產(chǎn)生。腸道屏障基本上將腸道內(nèi)容物與身體分開。它由單層細(xì)胞(上皮細(xì)胞、傳感細(xì)胞以及產(chǎn)生酶和神經(jīng)遞質(zhì)的細(xì)胞)組成。這些細(xì)胞通過緊密連接(TJ)蛋白連接起來。

腸道屏障是一個動態(tài)實體,由多個元素組成,與各種刺激相互作用并做出反應(yīng)。首先,在管腔中,細(xì)菌和抗原被膽汁、胃酸和胰液降解,共生細(xì)菌通過產(chǎn)生抗微生物物質(zhì)抑制病原體的定植。屏障的另一個要素是由未攪拌的水層、糖萼和粘液層組成的小環(huán)境,它們通過免疫球蛋白 A (IgA) 分泌以及糖萼和粘液提供的物理屏障防止細(xì)菌粘附。由頂端連接復(fù)合物連接的上皮細(xì)胞具有運輸管腔內(nèi)容物的能力,但它們也通過分泌氯化物和抗菌肽對有害刺激作出反應(yīng)。▃

皮層

上皮層的潘氏細(xì)胞,它們在隱窩中數(shù)量多,當(dāng)暴露于革蘭氏陽性和陰性細(xì)菌或細(xì)菌產(chǎn)物(如脂多糖)時,也會產(chǎn)生大量防御素和其他幾種抗生素肽和蛋白質(zhì)。

固有層

在上皮之外,固有層提供基于先天性和獲得性免疫細(xì)胞的防御,這些細(xì)胞分泌 IgA、細(xì)胞因子、趨化因子和肥大細(xì)胞蛋白酶,以及由腸道神經(jīng)系統(tǒng)介導(dǎo)的內(nèi)分泌和分泌運動機制,導(dǎo)致腸道推進(jìn)運動。一些重要的遞質(zhì)是血清素 (5-HT)、組胺和大麻素。

粘液層

粘液層由兩部分組成:內(nèi)部牢固粘附層,其中細(xì)菌稀少,分泌的肽具有抗菌功能(例如防御素、溶菌酶);和較厚且松散粘附的外層,細(xì)菌和細(xì)菌產(chǎn)物豐富。結(jié)腸中的粘液層比小腸中的粘液層厚,深度可能超過 800 微米,這與整個絨毛的高度(范圍 500-1600 微米)相差不遠(yuǎn)。

我們?yōu)槭裁葱枰c道屏障?

腸道屏障覆蓋約 400 m2的表面,需要大約 40% 的身體能量消耗。它可以防止水和電解質(zhì)的流失以及抗原和微生物進(jìn)入體內(nèi),同時允許宿主和環(huán)境之間的分子交換以及飲食中營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。哺乳動物腸黏膜的特殊適應(yīng)性實現(xiàn)了兩個看似相反的功能:首先,允許與腸道共生體和平共存而不引起慢性炎癥;其次,根據(jù)病原體的威脅提供防御反應(yīng)。它是一個復(fù)雜的多層系統(tǒng),由外部"物理"屏障和內(nèi)部"功能"免疫屏障組成。這兩個屏障的相互作用能夠保持平衡的滲透率。要理解這個復(fù)雜的屏障,不僅需要考慮其成分的功能,還需要考慮細(xì)菌和其他管腔成分與宿主細(xì)胞和受體的相互作用過程。實驗數(shù)據(jù)表明,在生命早期,甚至可能在生命后期,破壞與腸道共生體的和平共存,會導(dǎo)致嚴(yán)重的免疫缺陷和疾病風(fēng)險。

腸道屏障的發(fā)育

事實上,腸道微生物群和腸道屏障的發(fā)育過程是重疊的。生命幾天的腸道微生物群不穩(wěn)定,其組成也不是特別多樣化。然而,到三歲時,微生物群的組成類似于成年人的特征。其他幾個因素也可能影響微生物群發(fā)展的軌跡,包括胎齡、分娩方式、喂養(yǎng)類型、抗生素使用,以及與家人和寵物接觸。腸道屏障作為屏障,可以被腸道微生物群或其代謝物調(diào)節(jié),但這個機制是復(fù)雜的。證據(jù)還表明,非編碼 RNA(例如 microRNA)作為宿主上皮細(xì)胞、免疫細(xì)胞和腸道微生物群之間相互作用的重要中介具有新的作用。腸道微生物群的改變與腸道和腸外疾病的腸道屏障功能障礙有關(guān)。

腸道屏障動態(tài)發(fā)育過程中與腸道微生物群發(fā)生廣泛和持續(xù)的相互作用,破壞腸道微生物群可能會對關(guān)鍵屏障功能的維持產(chǎn)生影響。文獻(xiàn)中有幾個例子證明了細(xì)菌及其產(chǎn)物對腸道屏障結(jié)構(gòu)或功能的不同影響。雙歧桿菌在小鼠實驗性壞死性小腸結(jié)腸炎中增強屏障功能, 酵母S. boulardii在不同病理狀態(tài)下對腸道菌群的改變和上皮屏障缺陷具有有益的作用,不同的大腸桿菌菌株對腸道菌群具有相反的作用。

腸道屏障和腸道通透性有什么區(qū)別?

事實上,腸道通透性是一種屏障特征,與腸道共生微生物群以及粘膜免疫系統(tǒng)的要素密切相關(guān)。許多因素可以改變腸道通透性,例如腸道微生物群的改變、粘液層的改變和上皮損傷,導(dǎo)致腸腔內(nèi)容物易位到腸壁內(nèi)層。此外,生活方式和飲食因素如酒精和高能量食物可以增加腸道通透性,如酒精和高能量西式飲食。

如重癥、炎癥性腸病、乳 糜瀉、食物過敏、腸易激綜合癥,以及被認(rèn)識到的肥胖和代謝疾病。所有這些疾病都以炎癥為特征, 這種炎癥可能是由于腔內(nèi)成分移位到宿主體內(nèi)而引發(fā)的??傊c道通透性是腸道屏障功能的一個特征, 越來越被認(rèn)為是健康和疾病的重要因素。