肠道黏膜免疫

肠道黏膜免疫
肠道黏膜免疫系统主要是指肠道相关的淋巴样组织（gut-associated lymphoid tissue GALT）是全身最大的淋巴器官根据形态、结构、分布和功能，可将GALT 分类为两大部分即有结构的组织黏膜滤泡和广泛地分布于黏膜固有层中的弥漫淋巴组织。

黏膜滤泡是免疫应答的传入淋巴区，又称诱导区，抗原由此进入GALT 被抗原呈递细胞捕获、处理和呈递给免疫活性细胞，诱发免疫应答；而弥漫淋巴组织是免疫应答的传出淋巴区，又称效应区，浆细胞和致敏淋巴细胞通过归巢机制迁移至弥漫淋巴组织抗体和致敏淋巴细胞在此发挥生物学功能。

1 肠道相关淋巴样组织
1.1 派伊尔结(Peyer′s patches PP)是小肠的黏膜滤泡组织主要位于远端小肠的黏膜固有层在回肠末端最为明显。

PP 是一种白色椭圆型微微隆起的结构，凸现在小肠系膜对向部，与肠腔仅隔一层上皮细胞，PP 由许多淋巴滤泡聚集而成，每个PP 约含淋巴滤泡 5 ～900
个，此数目随年龄而有变化。

根据T 细胞和 B 细胞的分布特点，可将PP 划分为三个区，即滤泡区（follicular area），上皮下圆顶区（subep thelial dome area）及滤泡间区（interfollicular area）滤泡区靠近浆膜面，主要由 B 细胞组成。

无菌动物的滤泡无明显的生发中心，受抗原刺激后，或肠道受感染后，滤泡内可出现明显的生发中心。

生发中心是抗原诱导T 细胞依赖性增殖、前间 B 细胞分化以及 B 细胞分化成浆细胞前体的位点PP 结生发中心的大多数淋巴细胞是产生表面IgA 的细胞，它们是构成PP 中分泌IgA 细胞的主要部分。

这是与一般淋巴器官的生发中心不同所在。

滤泡间区（interfollicular area），也称滤泡旁区（parafollicular area）是T 细胞所在区占PP 结内细胞数量25％～35％，称胸腺依赖区。

此区还分布毛细血管后微静脉，是淋巴细胞进出淋巴组织的通道，此区内也有许多B 细胞
及浆细胞。

在滤泡及生发中心内也可见到一些T 细胞，肠道Peyer′s 结表面的滤泡相关上皮（FAE）与滤泡之间的区域为上皮下圆顶区（dome area）此区内既有T细胞、B 细胞，又有特殊化的抗原识别细胞或称M 细胞，它吞饮肠腔内多种抗原。

抗原被转运到PP，在滤泡区受到加工，引起抗原特异性 B 和T 淋
巴细胞兴奋。

随后它们离开PP 转移到黏膜固有层和上皮内的淋巴细胞。

PP 内的T 细胞可激活B 细胞，从而产生IgA。

1.2 孤立淋巴滤泡（isolated lymphoid follicles ，ILF）在整个肠壁均有存在，但主要分布于结肠，其分布密度大概是每平方米结肠黏膜中有 3 个淋巴滤泡。

这些滤泡与PP 在结构上非常相似，在淋巴组织表面覆盖层立方上皮中含有特化的M 细胞，而且也具有PP 特征性结构，如2 ～ 3 个含有生发中心的初级滤泡及滤泡区。

亦有资料表明它们也有类似PP 的功能。

在实验动物中如将PP 摘除并不能有效地影响黏膜免疫的抗原处理过程，可能是因为孤立性滤泡中亦含有与PP 相似的细胞，能够完成黏膜免疫的抗原呈递。

1.3 肠系膜淋巴结（mesentric lymph nodes MLN MLN）是一群位于肠系膜内的大淋巴结，它可作为淋巴细胞进入血流的中间站，其组织学结构也属于淋巴样组织。

在结构上，具有发育良好的胸腺依赖区（TDA）、初级滤泡及生发中心，其发育与PP 大致相似，随着T 细胞的迅速迁入，初级滤泡及生发中心出现。

然而，肠道内抗原对肠系膜淋巴结的发育至关
重要，如在断乳前后，肠内抗原负荷迅速增加，MLN 发育最快，与其他外周淋巴结一样T 细胞在MLN 中占优势，这一点与PP 不同，但在PP 与MLN 中辅助性T 细胞Th 均占优势。

带有IgA Fc 受体的T 细胞也较常见，而且许多MLN 的B 细胞表面携带IgA。

肠系膜淋巴结也是进入肠道内的淋巴细胞的丰富来源，PP结内已活化的淋巴细胞在迁移到肠黏膜之前可能寄宿在MLN 内一段时间，而且肠源性非淋巴样细胞也可能被MLN 滞留。

MLN 细胞与产生IgA 的B 细胞一起重新分布到黏膜中，而且MLN 中的所有抗体产生活性细胞都具有合成IgA 的潜能。

此外MLN 还含有辅助T 细胞，它可以在通过同型特异性PPT 细胞定型，于IgA 产生之前诱导 B 细胞最后分化。

有研究显示GALT 和外周的淋巴细胞均具粘附于MLN 内的高内皮静脉（HEV）的能力，推测MLN 很可能是肠道与外周免疫系统发生接触的位点。

1.4 阑尾（vermiform appendix，V A）V A位于回盲部，由盲肠外突形成，其黏膜上皮下的固有层中含有许多淋巴小结和弥漫的淋巴样组织，充分发育的淋巴小结中亦有生发中心，以及暗区和明区结构。

目前认为，阑尾也应属于GALT，
因其具有较大的淋巴滤泡及呈递抗原的特殊表面上皮，在黏膜免疫中它也一定具有某些功能。

人出生后不久，淋巴组织便开始在阑尾中聚积，在20 岁左右达到高峰，之后迅速下降，并在60 岁后消失殆尽。

在身体发育阶段，阑尾能够发挥淋巴器官的功能，促进淋巴细胞的成熟和免疫球蛋白抗体的生成。

阑尾能够提供局部的免疫作用。

这种局部的免疫系统在生理免疫反应以及对食物、药物、细菌或病毒性抗原的控制中发挥了重要的作用。

1.5 弥散性黏膜淋巴样细胞（diffuse gutassociated lymphoid corpuscles diffuse GALT）在肠道中除了GALT 的组织性淋巴样组织外，在小肠黏膜中还含有大量的弥散分布的淋巴细胞，它们弥散分布于整个小肠的黏膜中，包括固有层及上皮内淋巴细胞。

据估计仅小肠上皮内淋巴细胞的数量就比其他任何一个淋巴器官内的淋巴细胞数量还要多。

它们与淋巴滤泡中的免疫细胞不同，为已活化的效应性T 细胞及能分泌免疫球蛋白（抗体）的浆细胞，而淋巴滤泡中的淋巴细胞为未活化的前T 细胞 B 细胞。

1.5.1 固有层内淋巴细胞（lamina propria lymphocytes，LPL）在正常的肠道黏膜固有层（lamina propria，LP）中分布有大量的淋巴组织样细胞，包括淋巴细胞、浆细胞、巨噬细胞、肥大细胞、树突状细胞和粒细胞。

其中，成熟的浆细胞占半数，T细胞占 1 ／3，余为巨噬细胞、树突状细胞等抗原呈递细胞、肥大细胞以及嗜酸粒细胞等，嗜碱性及中性粒细胞在正常情况下则很难见到。

固有层内的淋巴细胞包括T 细胞，和 B 细胞，二者数量大致相等。

B 细胞由小淋巴细胞和浆细胞组成。

大部分具有IgA 合成潜能。

产生IgA的浆细胞占细胞总数的80％～90％，其余大部分是产生IgM 细胞。

IgG、IgE 型浆细胞不太常见，而IgD 浆细胞则非常罕见。

肠道炎症常常导致IgG 浆细胞数量增加，但此局部产生的IgG 的作用尚不清楚。

IgE 浆细胞即使在与发生特异性反应有关的疾病时也很少见。

小鼠小肠分离的固有层淋巴细胞中大约有30％为T 细胞，其中大部分是辅助性T 细胞（TH），固有层淋巴细胞中少量带有抑制制细胞毒性T 细胞表型的细胞，是T 细胞标志阴性，而且LP 中淋巴细胞含有胞浆内颗粒。

这些特征明确表明，尽管很显然移行中的上皮内淋巴细胞也一定会再现于这个部位，但许多固有层中淋巴细胞与上皮内T 细胞是显著不同的群体，
二者在功能上具有差异。

已发现在黏膜部位的免疫应答以TH2 型为主，定居在固有层的CD4＋TH2 细胞可分泌多种TH2 型细胞因子如TGF-β、IL-4 、IL-5 、IL-6 及IL-10。

固有层是黏膜免疫应答的主要效应场所，浆细胞所分泌的大量IgA 可通过分泌片的介导进入黏膜表面，中和抗原物质，起到清楚外来抗原保护机体的作用。

1.5.2 上皮内淋巴细胞（intraepithelial lymphocytes ，IEL）IEL 是分布于黏膜上皮细胞间基侧膜表面的一类淋巴细胞，95．2％位于上皮基底部，3．7％位于上皮核层，1．1％位于顶端，其主要来源于PP 淋巴结和骨髓。

IEL 的形态很不规则圆形的细胞很少，核周均匀致密，胞浆中除一般细胞器外尚有颗粒状物质，平均直径为 5 ～9 μm，仅有10％的细胞为大细胞，核深染，胞质细胞器少。

免疫荧光技术和去胸腺小鼠的研究表明，IEL 主要为T 细胞，也有一定数量的K 细胞和NK 细胞。

许多研究表明IEL 中多达70％的淋巴细胞携带抑制细胞毒性标志，而且这些细胞中大部分是全T 细胞抗原阴性。

辅助性细胞约占15％，且有些可能是无标志型淋巴细胞或称裸细胞。

IEL 的这些特点是其他淋巴器官包括固有层在内所没有的异常特征所在。

小肠中IEL位于小肠绒毛基膜上，其中含有大量的表达TCRαβ或TCRγδ的CD8＋T 细胞。

IEL 的发育前体细胞虽存在于胸腺。

但它却能在无胸腺存在的情况下发育成熟，并可发生选择过程。

因此，肠上皮层可视为胸腺外T 细胞产生和选择的场所。

IEL 参与免疫监视活动和第一线防御，其亚群能提供 B 细胞辅助，在经口免疫耐受的形成和调节上皮细胞功能上起一定作用。

IEL 在体内和体外受到刺激时分泌多种细胞因子。

IEL 还有细胞毒作用包括异常反应和病毒特异性的细胞毒作用、NK 活性和自发细胞毒作用。

2 GALT与肠道黏膜免疫
肠道黏膜免疫系统是机体免疫系统内最大也是最为复杂的部分，这不仅仅是因为肠道的内环境非常复杂，使得肠道黏膜免疫系统持续地受到包括病原体、食物蛋白和共生菌群在内的信号刺激，同时还因为肠道黏膜免疫系统需要依靠严格的调节机制来区分这些信号中的危险信号和无害信号。

对于无害信号刺激，GALT 或是保持一种低反应性的免疫监视状态，或是调动免疫耐受机制；而对于危险信号，GALT 则及时反应将其清除，从而维持肠道内环境的稳定。

对于正常的食物蛋白，肠道黏膜免疫系统主要通过由调节性T 细胞介导的主动抑制和抗原特异性T 细胞克隆无反应或缺失等机制诱导的口服耐受来防止对食物蛋白的过敏反应。

另外，肠道内还有大量的微生物定居，肠道生态系统的长期进化最终导致GALT 下调针对正常存在的共生菌群的固有炎症反应。

概括来讲，GALT 对共生菌的低反应性主要是由共生菌自身的特点、小肠上皮细胞表面的特性及肠道黏膜固有层内免疫细胞的特点三个方面的因素所决定。

从共生菌自身的特点来看，它们与致病菌不同不能表达粘蛋白酶及黏附、定居和侵入因子，因此不能分解肠道内保护性的黏液层。

小肠蠕动形成的黏液层流可以将共生菌冲离肠道表面，使其不能黏附小肠上皮细胞，破坏上皮屏障。

从肠道黏膜固有层的特点来看，固有层内含有特殊的耐受性树突细胞、巨噬细胞和调节性T 细胞，这些免疫细胞可以产生许多抗炎症的细胞因子，从而下调针对共生菌的固有炎症反应，维持了肠道内环境的稳定。

与共生菌群相反，肠道内病原体可被GALT 识别并引起免疫保护反应。

然而准确地说GALT 识别的是一种危险信号，不仅包括致病的细菌、病毒等分子也同样包括肠道内过量存在、甚至侵入EC 的共生菌群。

GALT 针对病原体引发的危险信号的反应起始于PP、MLN 或小肠黏膜中的孤立淋巴滤泡。

以PP 为例，病原体主要是通过FAE 中的M 细胞进行摄取并呈递到抗原呈递细胞（APC），APC 继而将抗原呈递到黏膜内的淋巴细胞，活化的淋巴细胞在归巢受体的介导下到达效应组织。

在效应位点处，抗原起始的免疫球蛋白 A （IgA ）B 细胞分化成为IgA 浆细胞，并向肠腔内分泌大量的抗原特异性的二聚化或多聚化的IgA，以捕获和清除腔内的抗原。

另外，效应组织中还含有多种T 细胞亚型表现出辅助、调节和细胞毒性T 淋巴细胞CTL 等活性，以完成和调节黏膜表面保护性的免疫反应。

同时，黏膜组织摄取的抗原还可以进入淋巴循环，诱导全身性免疫反应的发生。

而GALT 针对过量增生的共生菌群所引发的反应则是在小肠的隐窝处起始的。

隐窝处的菌体密度升高，可以被隐窝内上皮细胞表面的TLR和NOD2 ／CARD15 分子识别，继而引发固有免疫反应，诱导潘氏细胞分泌抗菌多肽，清除过量存在的微生物体。

3问题与展望
近年来，对肠道黏膜免疫的研究已成为免疫学研究的一个热点，这是由于肠
道黏膜作为机体天然屏障的重要组成部分，既具有其免疫活性细胞的特殊性和免疫系统的共同性，又涉及肠道慢性炎症的发生、口服耐受的形成以及口服抗原治疗自身免疫病等多方面的机制。

它的存在确保了GALT 在针对病原体的免疫反应与针对非病原体诱导的耐受之间、在机体的内环境与外环境之间建立一种动态的平衡，以维持机体自身的稳定。

目前虽对此领域的研究取得重大进展，但诸如GALT 如何摄取肠腔内抗原GALT 趋向耐受或是趋向保护性免疫反应的调节、IEL 与肠道慢性炎症、耐受和有效治疗自身免疫病等机制问题，还需进一步深入研究。

这些机制的阐明将会为口服黏膜疫苗的开发及过敏性或自身免疫性疾病的治疗提供更多的思路和方法。

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