派伊尔结在肠道黏膜免疫中的作用
肠道黏膜SIgA的功能及调节
肠道黏膜SIgA的功能及调节【关键词】肠黏膜免疫;SIgA;免疫调节[摘要]以SIgA为主的体液免疫在肠黏膜免疫系统中起主导作用,它是防御病菌在肠道黏膜黏附和定植的第一道防线。
SIgA的分泌受神经、内分泌和免疫系统的调节,在感染过程中肠道黏膜的免疫屏障被破坏,可造成消化道或全身性疾病。
研究肠黏膜免疫机制及其络调节有着重要的现实意义。
[关键词]肠黏膜免疫;SIgA;免疫调节消化道感染的发病率仅次于呼吸道,在感染性疾病中居第二位。
胃肠道不仅是消化、吸收营养物质的场所,而且是体内重要的免疫器官,在肠道黏膜免疫中起重要作用的是分泌型IgA(secretory Immuoglobulin A,SIgA)。
肠道黏膜的免疫屏障结构容易受到外界因素的影响,当其屏障功能被削弱时,外来微生物如细菌、病毒和寄生虫易于入侵,轻者出现消化不良、腹泻,重者可能会发生严重感染,甚至危及生命。
因此研究肠黏膜免疫机制及其络调节,对生长发育、疾病的治疗和一些口服疫苗的研制,均有重要意义。
1 SIgAIgA的组成和结构人类机体内SIgA有两种类型:一种是7SIgA单体,主要以单体形式存在于血液中,含量较少;另一种为11SIgA二聚体,通过分泌成分(secretory ponent,SC)和J链(Joining Chain)结合而形成SIgA,主要存在于共同黏膜免疫系统(CMIS)的外分泌液中,含量较多。
SC,分子量约80kD,糖蛋白,主要分布在分泌性腺体上皮细胞基底侧膜及游离腔面的细胞质内,作为IgA的特异受体(又称跨膜蛋白)在SIgA的合成、分泌和转运中起重要作用,并能保护SIgA不受蛋白水解酶的降解。
J链,分子量约15kD,糖蛋白,由合成Ig的淋巴细胞和浆细胞产生,在SIgA的合成中起聚合作用。
人类IgA有2个同种型:IgA1和IgA2。
IgA1是黏膜分泌的成分之一,在血清中大部分为IgA1(85%~90%),IgA1对细菌性蛋白酶比较敏感,受酶作用后活性下降;IgA2主要存在于黏膜分泌物中,肠道中IgA1和IgA2各占50%,IgA2对一些细菌所产生的蛋白酶有较强的耐受性。
免疫学-黏膜免疫
黏膜免疫系统与免疫应答 黏膜免疫系统中的固有免疫应答 黏膜免疫系统中的适应性免疫应答 黏膜免疫中的免疫耐受和免疫调节 粘膜免疫与疾病
直接接触病原体的解剖部位并能够分泌粘液的上皮细胞所覆盖,构成粘膜免疫系统 (mucosal immune system)。包括启动和行使免疫应答的粘膜下固有层中各种散在 的免疫细胞和一些器官化的淋巴组织,还包括与此相关的多种内分泌腺体:胰腺、眼 结膜和泪腺、唾液腺以及乳腺。因而黏膜免疫系统亦称黏膜相关淋巴组织(mucosaassociated lymphoid tissue, MALT)。
TCR CD8 T
Pf,Gz,FasL
TCR CD8
IL-6, KGF TNF-
NK
NKT
TNF-, Pf, Gz, IFN- FasL
IFN-,IL-4
MAIT
?
功能
调节
Th1/Th2 功能
毒性
炎症, 修复, 炎症 毒性
Th1/Th2
?
毒性 抗炎
功能?
TL: 非经典MHC I 类分子 胸腺白血病抗原;MIC: MHC I 类链相关分子;CD1d/a-GalCel: 分化抗原CD1d分子提呈的 半乳糖神经 酰胺; MR1: MHC相关I 类分子;MAIT: MR1限制性粘膜相关恒定链T 细胞; Pf: 穿孔素;Gz: 颗粒酶。KGF: 角朊细胞生长因子。
肠道粘膜相关的固有免疫应答
➢ 肠道上皮细胞的免疫屏障功能 ➢ 肠道上皮细胞分泌的粘液防止微生物接近上皮细胞 ➢ 肠道上皮细胞产生的防御素和细胞因子具有抗菌活性 ➢ 肠道上皮细胞表达的TLR和NLR显示双重免疫功能 ➢ 固有层中的DC和巨噬细胞具有炎症反应抑制作用和免
肠道黏膜免疫研究进展_丁轲
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。
肠易激综合征患者结肠黏膜神经肽和IL-1 p变化及其意义
异 常 。 2.2.2 结 肠 黏 膜 SP、VIP 和 IL一1B 免 疫 组 化 的 变 化 :
用 VIP促 进肠 道 分泌 解释 其在 IBS发 病 中作用 。 目前 研究 认为 神经 肽 除 了参 与 对 胃肠 蠕 动 、分 泌 等 生 理 功
பைடு நூலகம்
免疫 组 化染 色 ,可 见 IL.1B染 色 颗 粒 主要 分 布 腺 上 皮 能调 节作 用 ,还参 与对 免疫 机 制调 节 作用 ,VIP主 要通
D was mucosa between IL一1 B and VIP observed in ileocecal iunction in IBS(r=0.75,P <0。01).The positive area and
integrated optical density(IOD)of VIP in both sigmoid colon and ileocecal junction mucosa were markedly increased
资 金 项 目 :安 徽 省 教 育 厅 课 题 (2005KJ3442.C) 通 讯 作 者 :王 巧 民 ,Email:Qmwang928@ mail.china.corn 联 系 电 话 :13965079190
1 材 料 与 方 法 1.1 一 般 资 料 IBS组 21例 ,其 中 男 性 10例 ,女 性 1 1例 。 年 龄 25 ~53 岁 ,平 均 年 龄 39.2 岁 。 病 程 101.3±76.6月 。所 有 研 究 对 象 均 参 照 IBS诊 断 的 Rome II标 准 ;对 照组 17例 ,无 消 化 道症 状 的志 愿肠 镜 体 检 者 。 年 龄 29~56岁 ,平 均 年 龄 41.2岁 。 内 镜 下 排 除炎症 、肿 瘤 和息 肉等器 质性 疾病 ;所 有受 试对 象 均 排 除咽炎 、风 湿性 疾病 等 慢 性 疾 病 史 及 近期 服 用 非 甾 体 消炎 药和糖 皮 质激 素 。
病理第6.7章 细菌的感染与免疫
抗衰老作用
正常菌群中双岐杆菌、乳杆菌、肠球菌可产生过氧 化物岐化酶(SOD),催化自由基(O2-)岐化, 清除O2- 的毒性保护组织细胞。
抗肿瘤作用
正常菌群中双岐杆菌、乳杆菌、肠球菌除产生多种 酶分解致癌物质,如降解亚硝酸胺为仲胺和亚硝酸 盐,排出体外;还可激活巨噬细胞抗肿瘤。
微生态平衡与失调
微生态学(microecology):细胞或分子水平 研究微生物与宿主、环境三者之间相互关系的综合 性学科。 医学微生态学:研究寄居在人体表面和外界相 通腔道黏膜表面的微生物与微生物、微生物与人体, 以及微生物和人体与外界环境之间相互依存、相互 制约的关系。 微生态平衡,微生态失调,菌群失调症
活化的单核-巨噬细胞产生活性氧中介物
(H2 O2 、 O2- 、 OH- )、活性氮中介物
(NO、NO-2 、NO-3 等。中性粒细胞和NK细 胞也参与抗胞内菌免疫。
2.细胞免疫: 参与抗胞内菌(或病毒)感染。
CD4+ Th1分泌细胞因子(CK)(IL-2、 IFN-γ、TNF-α)引起迟发型超敏反应,增强巨噬细 胞的杀伤能力,清除胞内菌。 CTL释放穿孔素、颗粒酶破坏靶细胞,释放病原 体,通过抗体调理吞噬清除;IFN-γ活化巨噬细胞, 增强杀伤能力。
杀死 的病原体由蛋白酶、核酸酶、脂酶 等降解、消化 残渣排至吞噬细胞外
3.吞噬作用的后果
随机体的免疫程度、病原体种类、毒力不同而异。
(1)完全吞噬:病原体在吞噬溶酶体中被杀灭和消化,未消化的 残渣被排除胞外。大多数化脓菌5~10min即死,30~60min被破坏。 (2)不完全吞噬:某些胞内寄生菌或病毒在机体免疫力地下时,只 被吞噬不被杀死。
第二节 细菌的致病作用
致病性 细菌的侵袭力
分泌型IgA
感谢观看
SC能通过糖类残基使sIgA与表皮表面的粘膜抗体附着于适当的组织处,破坏细菌定位,从而清除细菌。SC上 N一糖基给细菌的附着以及凝集素提供了位置。SC的糖基与Mac-1的凝集素结合位点结合,诱导IgA受体 FcaR(CD89)传递sIgA信号,从而引起呼吸爆发、吞噬活动及细胞因子释放。
sIgA与SC能优先活化人的嗜酸性粒细胞,并诱导其降解和产生过氧化物,从而调节体内与粘膜嗜酸性粒细胞 有关的疾病和一些过敏性疾病。在激活巨噬细胞方面,sIgA与IgA在功能上有差异。Marjolein等用炎症介质诱导 一种转基因小鼠的Kupffer细胞表达FcaR1,发现sIgA不能通过这个受体启动巨噬细胞的活动,而血液中的与细菌 结合的IgA则可调节巨噬细胞的吞噬活动。
作用研究
人的肠道内,寄生着大量的细菌,同时会有各种病原体入侵,这些抗原进入血液循环就会带来潜在危害。而 sIgA能够构成一道生物屏障来抵御这些有害物质。sIgA不仅可聚集潜在和入侵的病原体使之易于通过蠕动和粘液 纤毛运动将其清除,而且sIgA一免疫复合体可特异地与肠PP中的M细胞结合被转运入PP内,与一定数量的PP细胞 如DC、T和B淋巴细胞选择性交联,如与DC结合并被摄取,就可加强没有炎性反应伴随的免疫进程;与T细胞结合 的sIgA可能起另一种局部免疫调节作用,导致粘膜中II一4、IL-10和TGF-13等细胞因子生成。由此可见,sIgA 通过PP进入粘膜可能起很重要的免疫调节作用,以保护肠道屏障的完整。Biblioteka sIgA通过共生菌参与肠道黏膜免疫
正常生理情况下,肠腔内寄生了大量的微生物,这其中的共生菌能刺激肠道中黏膜产生sIgA,并且是主要来 源。
树突状细胞会摄取极少量的(0.0001%)的细菌,而大部分的细菌都会被黏液阻隔在外层。派伊尔结中DCs的一 个亚型可表达趋化因子受体CX3CR1,当DCs从肠上皮表面摄取共生菌或致病菌后,DCs携带细菌只能够转运到肠系 膜淋巴结,不进入二级淋巴组织,从而避免不必要的系统免疫启动。DCs摄取肠腔细菌后可诱导sIgA的分泌,共 同监控粘液层细菌的入侵或粘液层内细菌的增殖。
猪场腹泻问题的元凶——猪圆环病毒2型
由基损伤,以及显著降低病毒(PCV2)和其他肠道病原 混合感染的机率。 目前,由于猪圆环病毒 2 型疫苗的广泛普及和应用, 大多数猪场可能最常见的形式是猪圆环病毒 2 型亚临床 感染(PCV2-SI) ,而因为病毒引起的典型的全身性和 / 或消化系统的临床症状和病变的案例越来越少,除了一 些未接种猪圆环疫苗和 / 或疫苗接种不当的猪场。众多 的案例证实,目前大多数出现腹泻问题的猪场往往都伴 有猪圆环病毒 2 型亚临床感染(PCV2-SI)的存在,这 很可能与猪圆环病毒 2 型(PCV2)和肠道致病菌混合感 染的结果,而前者往往是引起这些临床问题的主要原因。 因此,利用现有的诊断工具来确定某些特定的肠道疾病 中各个病原菌所占的比重是非常重要的,这可有助于我 们从源头解决实际问题,达到事半功倍的效果。另外, 在这种情况下,病理学检查(大体和组织病理学)对我 们的评估同样会有很大的帮助。
2017 年第 8 期
环球视野
猪场腹泻问题的元凶——猪圆环病毒 2 型
黎先伟 译 By Jorge Martínez
生长育肥猪腹泻是商业化养猪场普遍存在的一个问 题,这往往严重限制了生猪的生产效率和盈利水平。通 常情况下,引起 4 周龄以上猪的肠道疾病主要有以下几 种病原,包括轮状病毒、冠状病毒、大肠杆菌、短螺旋 体属、沙门氏菌、耶尔森氏菌、细胞内劳森菌、有齿结 节线虫和猪鞭虫等。事实上,在大多数情况下,仔猪断 奶后腹泻和结肠炎是由于饲料、饮水和其他环境因素等 相互作用并发的病因引起的。 众所周知, 相关研究已证实猪圆环病毒 2 型(PCV2) 是一种可引起全身性疾病的病原,即是引起猪圆环病毒 2 型全身性疾病(PCV2-SD)和猪圆环病毒 2 型亚临床感 染(PCV2-SI)的主要病原。不过,近年来越来越多的 研究表明,猪圆环病毒 2 型是能够引起猪群腹泻的一个 重要的病原,而且在猪圆环病毒病(PCVDs)中,猪圆 环病毒 2 型肠道疾病(PCV2-ED)已被单独列为一类疾 病,其定义包括 : (1)病猪发生腹泻 ; (2)肉芽肿性肠 炎, 并用显微镜在派伊尔结(又称派尔集合淋巴结(Peyer patch)是肠黏膜免疫系统的重要组成部分,是小肠粘膜 内的一组淋巴滤泡) ,而不是其他淋巴组织中观察到淋巴 细胞缺失 ;(3)在肠道粘膜或派伊尔结中检测中高含量 的猪圆环病毒 2 型(PCV2)病原,而在其他系统组织中 并未检测到。 为 了 阐 明 猪 圆 环 病 毒 2 型 肠 道 疾 病(PCV2-ED) 是否确实存在,科研人员设计了一个试验,以研究调查 在西班牙的养猪场中,生长育肥猪感染猪圆环 2 型病毒 并出现腹泻流行情况,同时评估猪圆环病毒 2 型肠道疾 病(PCV2-ED)和猪圆环病毒 2 型全身性疾病(PCV2SD)间潜在的叠加可能。本研究从不同的养猪场中采集 了 96 头患有腹泻的猪,并将正头完整的猪送往巴萨罗 那自治大学兽医学院的猪病诊断实验室进行剖检和实
肠道粘膜免疫应答的机制ppt课件
先天性和获得性免疫应答的区别
机体防御细胞(如巨噬细胞)表面 表达有能够识别PAMP的PRR
TLR依靠识别PAMP的分子结构,经过一系 列信号转导,启动针对病原体的固有免疫 应答,在细胞信号转导中发挥重要作用, 是联系固有性免疫和适应性免疫的纽带。
Toll样受体信号转导通路
NOD蛋白是一种重要的细胞内PRR,可以
肠道粘膜免疫应答的机制
肠道黏膜免疫反应的诱导发生部位在IEC和PP。 IEC功能 吸收肠腔内各种抗原 摄取和释放分泌型IgA(SIgA)
提成抗原,分泌细胞因子
肠道免疫的效应部位主要 原,对维持肠黏膜内环境稳定,保持肠 黏膜免疫耐受状态起重要作用。 抗原成分在诱导机体先天性和获得性 免疫应答过程中起重要作用。
识别细菌细胞壁成分肽聚糖(PGN),参 与先天性免疫应答并诱导炎症反应和细胞 凋亡。
NOD分子信号转导途径
医学免疫学读书笔记
一、主要知识点1、黏膜免疫系统的组成和特征(P270-272):黏膜免疫系统主要由分布在呼吸道、胃肠道及泌尿生殖道等黏膜组织中的免疫组织、免疫细胞、免疫分子组成。
包括位于肠道的肠相关淋巴组织、鼻咽部的鼻咽相关淋巴组织、上呼吸道和下呼吸道的支气管相关淋巴组织、泌尿生殖道的黏膜相关淋巴组织以及与之相关联的外分泌腺。
其分布特点为器官化及散在的淋巴组织和细胞并存,是免疫系统的重要组成部分,是黏膜免疫应答的主要部位。
黏膜免疫系统具有独特的结构和功能,机体近50%淋巴组织存在于黏膜系统,是机体最大的免疫组织。
肠相关淋巴组织是肠黏膜免疫细胞识别抗原和活化的部位:小肠派氏集合淋巴结、滤泡相关上皮、独立淋巴滤泡、阑尾、肠系膜淋巴结、弥散免疫细胞鼻咽相关淋巴组织和支气管相关淋巴组织主要是抵御经空气和食物传播的病原微生物感染黏膜免疫系统具有不同于其他免疫组织的特征:解剖学特征:主要组成为器官化的及散在的淋巴组织和细胞,具有独特的抗原摄取机制,通过黏膜上皮及淋巴组织间密切的相互作用发挥效应。
效应机制特征:构成强大的屏障作用,保护机体的内表面。
对抗原具有选择性的应答。
特定的免疫抑制微环境:存在抑制性巨噬细胞及诱导耐受的DC,同时存在大量的抑制性T细胞和抑制性的分子,使黏膜免疫处于免疫抑制微环境,对食物、共生菌等无害物质低应答或无应答。
2、黏膜免疫系统的固有免疫特性(P272-275):病原微生物可通过多种途径入侵黏膜组织:黏附并进入M细胞,杀死M细胞,感染肠道上皮细胞并进入固有层;直接感染肠道上皮细胞进入固有层;吞噬细胞伸出伪足穿越上皮细胞间隙捕获抗原时被肠腔内的细菌感染。
黏膜免疫屏障是抵御微生物入侵的第一道防线:黏膜组织是病原微生物进入体内的主要部位。
完整的黏膜组织构成了机体的第一道防御外来病原微生物入侵的屏障,其中黏膜组织中的固有免疫发挥及其重要的作用。
黏膜固有免疫应答引起局部炎症反应:黏膜固有层含有多种固有免疫细胞,包括巨噬细胞、DC及少量嗜酸性粒细胞和肥大细胞。
f-erysipelotrichaceae作用-概述说明以及解释
f-erysipelotrichaceae作用-概述说明以及解释1.引言1.1 概述F-Erysipelotrichaceae是一种常见的肠道菌群,属于革兰氏阳性菌。
近年来,随着研究的深入,人们对F-Erysipelotrichaceae在人体中的作用逐渐引起了关注。
它们不仅参与调节肠道微生态平衡,还可能影响宿主的健康状态。
本文将着重探讨F-Erysipelotrichaceae的定义、特征,以及其在人体中的作用,旨在加深对该菌群的了解,并为进一步研究其与健康之间的关联提供一定的参考。
1.2 文章结构文章结构部分主要介绍了本文的整体框架和各个部分的内容安排。
本文分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分,我们首先概述了文章要探讨的主题,介绍了F-Erysipelotrichaceae这一微生物群的概念以及其在人体内的作用。
随后,对整篇文章的结构进行了简要介绍,明确了各个章节的主要内容和逻辑顺序。
在正文部分,我们将详细解释F-Erysipelotrichaceae的定义与特征,包括其分类、生理特性等方面的内容。
接着,我们将着重探讨F-Erysipelotrichaceae在人体中的作用,包括其与免疫系统、代谢功能等方面的关系。
最后,我们会分析F-Erysipelotrichaceae与健康的关联,探讨其在疾病发生和预防中的重要作用。
在结论部分,我们将对F-Erysipelotrichaceae的重要性进行总结,并探讨未来研究方向。
最后,我们将用简短的结语结束全文,强调F-Erysipelotrichaceae在人体健康中的重要性,并鼓励进一步深入研究。
1.3 目的2.3 目的本文旨在探讨F-Erysipelotrichaceae在人体中的作用,并深入分析其与健康的关联。
通过对该菌群的定义与特征进行介绍,我们希望能够更全面地了解其在人体内的功能和意义。
同时,通过对已有研究成果的总结和分析,我们试图揭示F-Erysipelotrichaceae在调节人体健康方面的重要性,为未来的相关研究提供参考和启示。
干酪乳杆菌Zhang对小鼠肠道免疫功能的影响
干酪乳杆菌Zhang对小鼠肠道免疫功能的影响杜瑞亭1,托 娅1,2,张和平(1乳品生物技术与工程教育部重点实验室 内蒙古农业大学,呼和浩特,010018;2内蒙古医学院附属医院临床检验中心,呼和浩特,010059) 【摘 要】目的研究干酪乳杆菌Zhang(Lactobacillus casei Zhang ,LcZhang)活菌制剂对小鼠肠粘膜免疫功能的影响。
方法将分离自酸马奶的干酪乳杆菌Zhang,以活菌制剂的形式分三个剂量灌服小鼠11d,观察小鼠肠道局部免疫组织一派伊尔氏结(Payer’s Patches,PP)的数量及小肠粘膜CD3+、IgA+细胞数量及其阳性信号平均光密度值。
结果干酪乳杆菌Zhang可使小鼠肠道粘膜相关淋巴组织中派伊尔氏结计数、计分值显著提高,并可显著提高肠粘膜内CD3+、IgA+细胞数量及表达强度。
结论干酪乳杆菌Zhang对小鼠肠道粘膜免疫具有明显的促进作用。
[营养学报,2009,31(4):396-399]关键词:干酪乳杆菌Zhang; 小鼠; 肠道粘膜免疫中图分类号: R151.2 文献标识码:A 文章编号:0512-7955(2009)04-396-04INFLUENCE OF LACTOBACILLUS C ASEI ZHANG ON IMMUNOLOGICAL FUNCTION OF INTESTINAL MUCOSA ASSOCIATED LYMPHOID TISSUES OF MICEDU Rui-ting1, TUO ya1,2, ZHANG He-ping(1Key Laboratory of Dairy Biotechnology and Engineering, Ministry of Education, Inner Mongolia Agricultural University,,Huhhot 010018;2Clinical Testing Center, Inner Mongolia Medical College Affiliated Hospital, Huhhot 010059, China )【Abstract】Objective To study the effects of L.casei Zhang viable cell preparation on the immune function of small intestinal mucosa in mice. Method L.casei Zhang isolated from Koumiss was administered by gastric intubation to mice in the form of viable organism preparation for 11d and the quantity of Peyer’s patch on small intestine ,the CD3+、IgA+ cells number of intestinal mucosal and the average optical density value of their positive signal were observed. Results L casei Zhang could not only promote the number of the Peyer’s patch significantly,but also enhanced the quantity and the expression intensity of CD3+,IgA+ cells. Conclusion L.casei Zhang can obviously promote the intestinal mucosa immunity of mice. [ACTA NUTRIMENTA SINICA, 2009, 31(4):396-399]Key words:Lactobacillus casei Zhang; mice;intestinal mucosal immun粘膜免疫系统是机体免疫系统的重要组成部分,其主要功能是作为机体的防御屏障,清除和排斥外源分子,保护机体免受损害,是机体抗感染的第一道防线。
26447256_“肺-肠轴”的研究进展
肺-肠轴 的研究进展张文杰ꎬ戴岳(中国药科大学ꎬ江苏南京211198)摘要:肺与肠道在解剖学上并无直接的联系ꎬ但在临床表现上呈现密切的相关性ꎬ这种现象被称为 肺-肠轴 ꎮ目前认为肺与肠在之间可能通过微生物群㊁黏膜免疫和神经内分泌网络等途径相互交流和影响ꎮ本文综述有关 肺-肠轴 的认识及研究进展ꎮ关键词: 肺-肠轴 ꎻ肠道菌群ꎻ黏膜免疫ꎻ神经内分泌中图分类号:R361㊀文献标识码:A㊀文章编号:2095-5375(2022)01-0053-004doi:10.13506/j.cnki.jpr.2022.01.010Researchadvancesoflung-gutaxisZHANGWenjieꎬDAIYue(ChinaPharmaceuticalUniversityꎬNanjing211198ꎬChina)Abstract:Thelungandgutarenotanatomicallyrelatedꎬbutshowcloserelationshipintheclinic.Thisphenomenonisnamedasthelung-gutaxis.Ithasbeenrecognizedthatlungandgutcaninfluenceeachotherbymultiplewaysꎬsuchashostmicrobiotaꎬmucosalimmunityꎬandneuroendocrinenetwork.Thispaperreviewedtheunderstandingofthelung-gutaxisandtheresearchadvances.Keywords:Lung-gutaxisꎻGutmicrobiotaꎻMucosalimmunityꎻNeuroendocrine㊀㊀局部器官的生理和病理变化会对远端组织器官产生影响ꎬ其中肠道与肺之间的相互影响尤为显著ꎬ然而肺与肠之间并不存在解剖学上直接的联系ꎬ意味着两者可能存在某些非直接的交流途径ꎬ这种现象被称为 肺-肠轴 ꎮ本文综述肠道与呼吸系统之间的交流途径ꎬ为揭示肺-肠轴的本质提供参考ꎮ1㊀ 肺-肠轴 在疾病中的表现临床研究发现ꎬ慢性肺部疾病例如哮喘㊁慢性阻塞性肺病(COPD)等常常与一些慢性胃肠道疾病如炎症性肠病(IBD)或肠易激综合征(IBS)相伴发生[1]ꎮCOPD患者肠道屏障通透性往往会上升ꎬ且发生IBD的概率比正常人高2~3倍[2]ꎬ哮喘患者的肠黏膜也常常发生功能性和结构性改变[3]ꎮ另一方面ꎬ高达50%的IBD患者和33%的IBS患者伴随肺部反应ꎬ包括支气管炎症㊁扩张和化脓[4]ꎮ以往曾认为这些气道疾病是IBD中肠道的持续性炎症继发引起的ꎬ然而有报道称IBD患者在接受了结肠切除术后仍然发生了支气管与肺部疾病ꎬ这提示持续性的肠道炎症并不是呼吸道发生改变的先决条件[5]ꎮ呼吸道疾病和肠道疾病相关联的现象在动物模型中也有所体现ꎬ盲肠结扎穿刺造成的脓毒症模型小鼠的肺泡灌洗液中检测出大量来自肠道的细菌[6]ꎬ而气管内滴注铜绿假单胞菌造成的小鼠急性肺炎模型中也发现了小鼠肠道屏障受损ꎬ表现为紧密连接蛋白减少和肠道通透性增加[7]ꎮ2㊀微生物群2.1㊀菌群㊀人类肠道中存在有1014~1015个微生物ꎬ有99%为细菌ꎬ其中数量最多的是拟杆菌门ꎬ其次是厚壁菌门[8-9]ꎮ相比于肠道微生物ꎬ对于肺微生物群的研究仍处于初始阶段ꎬ在过去很长的一段时间内下呼吸道都被认为是一个无菌的环境ꎬ直到基因测序技术的广泛应用ꎬ肺微生物群才逐渐被人们所认识[10]ꎮ肺部疾病患者的肠道会发生病变ꎬ同时肠道菌群组成也会发生改变ꎮ哮喘患者粪便中球杆菌㊁革兰阳性球菌比例增加ꎬ而革兰阴性杆菌比例降低[11]ꎻ囊性纤维化患者多伴有肠道慢性炎症和菌群失衡ꎬ其中葡萄球菌㊁链球菌和韦荣球菌丰度升高ꎬ拟杆菌㊁青春双歧杆菌和普拉梭菌丰度降低[12]ꎻ肺结核患者肠道菌群物种多样性降低ꎬ产短链脂肪酸的菌群和相关代谢途径明显减少[13]ꎮ另外ꎬ生命早期的各种细菌暴露引起的肠道菌群变化也与呼吸道疾病的易感性有关ꎬ如剖宫产和婴儿时期抗生素的滥用会永久性㊀作者简介:张文杰ꎬ男ꎬ研究方向:抗炎免疫药理ꎬE-mail:564630002@qq.com㊀通信作者:戴岳ꎬ男ꎬ博士研究生ꎬ教授ꎬ研究方向:中药抗炎免疫药理学研究ꎬTel:025-83271400ꎬEmail:2048277642@qq.com降低肠道菌群的多样性ꎬ并改变其中的菌种构成ꎬ增加哮喘的易感性[14]ꎮ值得注意的是ꎬ除一些极端情况下(如脓毒症)可观察到细菌从肠道移动到肺部[15]ꎬ在大多数疾病中并未见微生物在肠道和肺部间直接迁移ꎬ即肺与肠的微生物群之间可能并无直接的相互影响ꎮ2.2㊀菌群代谢物2.2.1㊀脂多糖㊀脂多糖(LPS)是革兰阴性菌细胞壁的主要成分ꎬ可以刺激上皮细胞胞膜上的Toll样受体(TLR)4ꎬ激活机体的先天免疫应答ꎮ肠道内LPS的刺激对于肺部的免疫应答是有益的ꎬ经抗生素耗竭肠道菌群的小鼠对流感病毒或大肠杆菌诱导的肺炎的抵抗能力大大下降ꎬ但是若在抗生素处理的同时肠道内给予LPSꎬ上述现象将明显得到改善[16]ꎮ在哮喘模型中ꎬ胃肠道内给予LPS的小鼠在尘螨提取物的刺激下产生TH2反应的能力明显下降ꎬ提示LPS对哮喘具有一定的预防作用[17]ꎮ与之相反的是ꎬ气道内LPS的刺激对于肠道的免疫应答具有不利的影响ꎬ气道内滴注LPS可在短时间(24h)内引起盲肠中细菌数量显著增加ꎬ甚至先于血液中细菌数量的增加[18]ꎮ2.2.2㊀短链脂肪酸(SCFAs)㊀SCFAs是碳原子数小于6的脂肪酸ꎬ包括乙酸㊁丙酸㊁丁酸和戊酸ꎬ主要来源于盲肠和结肠菌群对膳食纤维的代谢ꎮ尽管肺组织中几乎无法检测到SCFAsꎬ但肠源性的SCFAs依旧可以引发对过敏性气道疾病的保护机制ꎮ饮食中加入SCFAs可降低万古霉素处理后的小鼠循环中CD4+T细胞数量和IgE水平ꎬ缓解卵白蛋白诱导的过敏性肺部炎症[19]ꎮ类似的ꎬ小鼠口服丙酸盐和丁酸盐可以通过抑制嗜酸性粒细胞活力ꎬ减弱其迁移ꎬ缓解过敏原诱导的小鼠肺部炎症[20]ꎮ此外ꎬ在面对急性流感病毒感染时ꎬ高纤维饮食饲喂的小鼠也表现出更高的存活率ꎬ这可能是因为SCFAs增强了CD8+T细胞的功能ꎮ3㊀黏膜免疫3.1㊀肺与肠的结构类似性㊀尽管肠道和气道在解剖学上没有直接的联系ꎬ但从胚胎学上ꎬ二者有共同的起源原肠胚ꎬ这使得二者具有相似的上皮结构ꎮ肠屏障包括含有各种宿主防御分子的黏液层㊁柱状肠上皮细胞以及含有多种免疫细胞的固有层[21]ꎮ气道上皮也有相类似的结构ꎬ其中气道上皮细胞处于气道屏障系统的中心ꎮ在富含抗原的管腔一侧ꎬ它们分泌和调节厚黏液层的组成ꎬ而在基底侧ꎬ它们与富含免疫细胞的固有层相互作用[22]ꎮ呼吸道黏膜和消化道黏膜属于公共黏膜免疫系统ꎬ作为第一道防御屏障保护机体免受外界刺激[23]ꎮ当受到病原体刺激时ꎬ黏膜相关淋巴组织的微褶皱细胞可以识别抗原并将其呈递给树突状细胞(DCs)ꎬDCs转移至淋巴结ꎬ进而刺激T㊁B淋巴细胞产生免疫应答ꎮ3.2㊀免疫细胞的迁移㊀肠黏膜和气道黏膜的结构和功能存在一定的相似性ꎬ肠道相关淋巴组织(GALT)和鼻咽相关淋巴组织(NALT)合称为黏膜相关淋巴组织(MALT)[24]ꎮ这种结构上的相似性ꎬ使得肠道和气道组织中表达一些共同的归巢受体ꎬ如CCL28㊁CXCL8和CCR9等ꎬ淋巴细胞可依赖这些受体通过外周循环实现二者间的相互迁移[25-26]ꎮ肠道细菌定植后ꎬ可诱导固有层和派伊尔小结中的B细胞产生IgAꎬ并通过循环系统迁移到肺部黏膜组织ꎬ从而在不同器官之间传递免疫信息[27-28]ꎮ肠道菌群与肠道树突细胞(CD103+CD11b+DCs)之间的互作ꎬ会诱导肠道的IL-22+ILC3表达CCR4归巢受体ꎬ介导肠道IL-22+ILC3选择性地进入肺部ꎮ肺上皮细胞表达的趋化因子CCL17激活CCR4受体ꎬ促进IL-22+ILC3进入新生小鼠的肺部ꎬ上调肺组织中IL-22水平并抑制病原体的增殖[29]ꎮMjösberg等[30]研究证实ꎬ2型天然淋巴细胞(ILC2)可以被IL-25诱导ꎬ从肠道迁移至肺部参与免疫应答ꎬ说明免疫细胞的迁移可能导致肠道的炎症转移至肺部ꎮ4㊀神经内分泌网络4.1㊀内分泌系统㊀肺和肠均具有神经内分泌功能ꎬ二者分泌的神经递质㊁多肽和细胞因子等可能发挥了联系肺与大肠的作用ꎮ血管活性肠肽(VIP)是一种神经递质ꎬ可由肺和结肠分泌ꎮVIP对肺和肠道具有双重作用ꎬ既能使气道平滑肌扩张进而刺激呼吸ꎬ又能使肠平滑肌舒张ꎬ抑制胃肠运动ꎮ另外VIP还具有抗炎作用ꎬ静脉注射VIP可缓解LPS诱导的急性肺损伤[31]ꎮ降钙素基因相关肽(CGRP)是一种生物活性肽ꎬ可由肺内感觉神经末梢和神经内分泌细胞分泌ꎮ除发挥舒张气道血管的作用ꎬCGRP还具有促进结肠蠕动的作用[32]ꎮ肝细胞生长因子(HGF)是一种调控细胞生长和形态发生的细胞因子ꎬ可由结肠和肺上皮细胞分泌ꎮ本室前期研究发现ꎬ结肠组织产生的HGF可循环至肺部ꎬ缓解博来霉素诱导的小鼠肺纤维化[34]ꎮ另一项对动物肺肠病理模型的研究发现ꎬ在肠病以及肺肠合病情况下ꎬ大肠与肺在活性物质表达上存在特异性ꎮ便秘合并哮喘模型的大鼠肺组织中胆囊收缩素八肽(CCK8)和VIP水平明显降低ꎬCGRP和P物质水平显著升高[35]ꎮ对于急性肺损伤小鼠ꎬ刺激右颈迷走神经后炎症状态缓解ꎬ并使24h后发生的急性肺损伤得到改善ꎬ但切断腹部迷走神经后上述改善效果消失[36]ꎮ4.2㊀细胞因子㊀IBD患者血清中各类促炎因子如IL-1β㊁IL-6㊁TNF-α等浓度上升ꎬ这些促炎因子可进入到其他组织如肺部引起炎症反应[37]ꎬIBD患者血清中LPS和肽聚糖A的抗体增多或许能够支持这一观点ꎮ新型冠状病毒肺炎(COVID-19)患者体内往往产生 细胞因子风暴 ꎬ表现为循环中IL-6㊁IL-1β㊁GM-CSF等细胞因子增加ꎮ除导致肺部严重急性呼吸系统综合征外ꎬ这些增加的细胞因子还会改变肠道菌群并破坏肠屏障完整性ꎬ继而引发腹痛㊁腹泻等肠道症状[38]ꎮ但需要注意的是ꎬ目前没有研究证实这些促炎因子的转移具有组织特异性ꎬ且目前没有一种循环的促炎因子被确定为引起肠道炎症过程中肠外综合征的原因ꎮ实际上ꎬ循环的炎症因子并不足以将炎症从局部黏膜驱动到远端器官ꎮ因此ꎬ循环中的促炎因子或许并不足以成为 肺-肠轴 交流的一种机制[39]ꎮ5㊀中医对肺与大肠的认识肺与大肠 相表里是中医藏象理论中脏腑相关的核心内容之一ꎮ中医传统理论认为肺主气ꎬ司呼吸ꎻ肺气以宣发肃降为基本运行形式ꎮ肺在五脏六腑中位置最高ꎬ覆盖诸脏ꎬ故有 华盖 之称ꎮ肺叶娇嫩ꎬ不耐寒热燥湿诸邪之侵ꎻ肺又上通鼻窍ꎬ外合皮毛ꎬ与自然界息息相通ꎬ易受外邪侵袭ꎬ故有 娇脏 之称ꎮ大肠的主要功能是传导糟粕ꎮ饮食在小肠泌别浊清后ꎬ清者经脾运化布散周身ꎬ浊者即糟粕下降至大肠排出体外ꎮ肺气的肃降可推动糟粕下行ꎬ有利于大肠的传导而大肠传导正常也有助于肺气宣降ꎮ若肺气失于肃降ꎬ津液不能下达ꎬ或肺气推动无力ꎬ则可见大便秘结ꎻ若大肠实热ꎬ腑气不通ꎬ则引起肺气肃降不顺ꎬ而咳喘胸闷ꎮ6㊀临床应用基于上述理论ꎬ很多研究探究了 肺-肠轴 在疾病治疗中的应用ꎬ为药物的研究和使用拓展了新的思路ꎮ 肺-肠轴 理论在临床中的应用主要包括肺病治肠和肠病治肺两个方面ꎮ6.1㊀肺病治肠㊀很多肺部疾病常伴随着肠道病变如肠屏障受损㊁肠道菌群失衡和肠道排泄不畅等ꎬ因此靶向肠道可作为治疗肺部疾病的新策略ꎮ哮喘患者肠道菌群多样性下降ꎬ产短链脂肪酸菌减少ꎬ口服补充益生菌和膳食纤维可上调肠道菌群多样性和丰度ꎬ增加产SCFAs细菌ꎬ显著缓解哮喘症状[40]ꎮCOPD患者机体长期缺氧状态易引起肠道内有害菌滋生ꎬ腹胀㊁食欲缺乏㊁大便不畅ꎬ进而加重呼吸道症状ꎮ此时用宣白承气汤既能通腑泄热ꎬ增加肠道蠕动ꎬ又能调节肠道黏膜免疫ꎬ清除有害菌ꎬ从而改善呼吸道症状[41]ꎮ本室前期研究还发现ꎬ口服羟基积雪草苷和小檗碱可促进结肠组织表达肝细胞生长因子(HGF)ꎬ其可以通过血液循环到达肺部发挥抗肺纤维化作用[42-43]ꎮ6.2㊀肠病治肺㊀因鲜有直接作用于肺部的药物ꎬ故肠病肺治理论多见于传统中医的宣肺㊁清肺的药物ꎮ手术后患者常因耗气伤血ꎬ气虚无力而发生便秘ꎬ此时用经典宣肺降逆方桔梗汤可显著缩短排便间隔ꎬ改善排便状态ꎬ提高患者生活质量[44]ꎮ溃疡性结肠炎常伴随肠外症状ꎬ其中以呼吸系统损害最为常见ꎬ中医亦认为其病位在肠ꎬ病在血分ꎬ病久及肺ꎮ宣肺补肺药如桔梗㊁诃子等可减轻溃疡性结肠炎小鼠肠道炎症及腹泻症状ꎬ修复肺部损伤ꎬ肺肠同治[45-46]ꎮ7㊀小结尽管肺部疾病与肠道疾病之间的相互影响现象存在已久ꎬ但是目前对 肺-肠轴 的研究大多仍停留在现象描述的层面ꎬ缺少对于其内在机制的深入研究ꎮ已经有很多假说被提出试图解释肺肠轴交流的潜在途径ꎬ但其中大部分缺乏较为有力的实验证据ꎮ另外ꎬ目前对于肺肠轴的研究大多聚焦微生物群ꎬ对于各种肺部和肠道疾病中微生物群变化的研究较多ꎬ而关于微生物群的改变如何通过影响宿主从而更进一步影响远端器官生理活动的研究较少ꎬ且有关肺肠之间黏膜免疫和神经内分泌的相互沟通和机制的研究亦有待加强ꎮ虽然 肺-肠轴 的内在机制尚待阐明ꎬ但其为今后的临床治疗提供了新的思路和方法ꎬ目前一些临床用药尝试结果也表现出一定的效果ꎬ今后的研究可以结合循证医学方法ꎬ开展更大规模ꎬ设计更严谨的临床试验ꎬ分析归纳用药规律ꎬ以便更好地指导临床ꎮ参考文献:[1]㊀RUTTENEꎬLENAERTSKꎬBUURMANWꎬetal.DisturbedintestinalintegrityinpatientswithCOPD:effectsofactivitiesofdailyliving[J].Chestꎬ2014ꎬ145(2):245-252.[2]RAFTERYAꎬTSANTIKOSEꎬHARRISNꎬetal.Linksbetweenin ̄flammatoryboweldiseaseandchronicobstructivepulmonarydisease[J].FrontImmunolꎬ2020(11):2144.[3]SUGITAKꎬKABASHIMAK.Tightjunctionsinthedevelopmentofasthmaꎬchronicrhinosinusitisꎬatopicdermatitisꎬeosinophilicesoph 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肠粘膜屏障
实验证明内毒素比细菌分子更小,更容易穿透 肠粘膜屏障,在严重创伤、休克、大手术等应 激后往往先有内毒素血症,然后有细菌易位。
血内毒素升高又加重了肠粘膜屏障功能得损害, 如此形成恶心循环。
测定血中内毒素含量可判断由早期肠粘膜屏障
损伤导致得内毒素移位,但不能判断革兰阴性 杆菌种类,且由于不同抗生素诱导菌体释放内 毒素得情况不同,准确性有一定限制,所以对肠 粘膜损伤程度和后果得判定仍不够准确,对指 导得指导意义有限。
D-乳酸就是细菌发酵得代谢产物,肠道多种细 菌均可产生。正常情况下很少被吸收,并且哺 乳动物不具备将其快速降解得酶系统。
当肠道发生急性缺血等损伤致肠粘膜绒毛顶端 上皮脱落,肠粘膜通透性增加时,肠道细菌产生 大量得大量D-乳酸通过受损粘膜入血,就是血 浆D-乳酸水平升高。故检测血浆D-乳酸水平可 及时反映肠粘膜损害程度和通透性变化。
任何造成肠粘膜缺血、破损、脱落、萎缩均可 引起肠道机械屏障功能损伤。
近十余年来,低血容量性休克、应激、肠缺血 等引起肠粘膜缺血再灌注损伤已得到大量临床 和实验研究证实。
小肠缺血后可造成再灌注损伤时产生大量氧自 由基,导致小肠粘膜损伤和肠粘膜通透性增加。
肠粘膜再灌注损伤得主要机制就是:具有毒性 得活性氧代谢产物,即氧自由基(包括超氧阴离 子、过氧化氢、羟自由基)大量产生,由此引起 核酸、蛋白质、脂质等损伤,导致细胞功能障 碍甚至细胞死亡。
4、胃肠蠕动收到抑制或肠道摄氧受损,使肠道 代谢下降,肠内菌群失调,革兰阴性菌过度繁殖, 产生大量内毒素。
严重创伤、烧伤或休克
化疗药物、恶心肿瘤得外照射或长期大量应用 糖皮质激素
1、严重创伤后肠道 sIgA得合成明显受到抑制, 主要表现在sIgA 含量减少,肠壁组织中合成sIgA 得浆细胞数目明显减少
黏膜免疫
Th2细胞
• 位置:肠粘膜的集合淋巴管 • Th2 CIL-5 IgA 双体 +分泌小体
sIgA 局部粘膜免疫应答 或全身系统免疫应答
公共黏膜免疫系统
当抗原刺激某一粘膜部位,机体其他粘膜
• 在小肠和结肠黏膜上皮细胞中存在一类T细 胞称上皮内淋巴细胞(IEL),其中除αβ+ T 细胞外,γ β+ T细胞较多。
• 目前已发现,肠道某些细菌感染或疱疹病 毒感染能直接活化γ β+ T细胞,表现细胞毒 作用,杀伤靶细胞。
• 其他详情尚待研究。
黏膜免疫
• 黏膜:在人体与外界接触的表面(口腔、 器官、胃、肠、尿道等器官里面), 由上 皮和结缔组织构成的膜状结构,内有血管 和神经,能分泌黏液。属于人体免疫系统 的第一道防线。
黏膜免疫
人体与外界接触的黏膜表面,是病原微 生物侵入的主要门户,分布在消化道、呼 吸道及其他部位黏膜下的淋巴样组织,构 成了机体局部黏膜防御系统,称为黏膜免 疫系统(MIS)。
部位也将发生同样的特异性sIgA反应。
MIS效应结构
• • • • 肠壁集合淋巴结(派伊尔结) M细胞 上皮内淋巴细胞(IEL) γ β+ T细胞
肠壁集合淋巴结(派伊尔结) 位 于肠道中,在诱导黏膜免疫应答中起重要 作用。
M细胞 位于黏膜上皮,抗原转运细胞。
抗原 抗原
M细胞
APC
T、B淋巴细胞
Payer集合淋巴结
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。
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TNF-A 和 IL-10 的 能 力 相 当 。
2.2 对腹腔巨噬 cell 吞噬活性的影响
从结果来看,第②组小鼠腹腔巨噬 cell 吞噬活
性显著增强,p<0.05 具有统计学意义, 第③组进一
步显著上升,p<0.05 具有统计学意义, 其它菌株组
除了第⑥组与空白组相比较也均有提升,且差异明
显,p<0.05 具有统计学意义, 而第⑥组与空白组无
2013.12 3
科学探索
组稿 \Email: nmgxmy2008@
代当 Husbandry Animal Modern 业殖养禽畜
(7)测定小鼠腹腔巨噬 cell 的吞噬活性
在实验 3 周后,脱臼处死小鼠,使用 PBS 溶液
取其腹腔渗出液,经过与荧光标记以及培养基的培
养后, 在 530nm 发射光以及 485nm 激光波长的光
致敏可抑制小鼠对 sIgA 的分泌,乳酸菌则可增
强小鼠对 sIgA 的分泌 ,第③,④,⑤三 组 均 可 削 弱
由于致敏导致的 sIgA 分泌下降情况,且效果显著,
p<0.05 (具有统计学意义)。 第⑥组菌株无明显作
用,p>0.05(不具有统计学意义)。 详细见表 2。
表 2 各组对小鼠分泌 sIgA 的影响比较
8.96±0.39 11.09±0.45ab 9.95±1.23ab 8.96±0.17a
⑤致敏 plantarumFn008 L 洗胃组
7.97±0.35
标注:a 表示与空白组差异 显 著 (p<0.05),b 表 示 与 致 敏 组 差 异 显 著 (p<0.05)。
2.3 测定小鼠粪便中 sIgA
关键词:派伊尔结;乳酸菌;肠道黏膜;免疫作用 肠道相关淋巴组织由细胞因子以及相关淋巴 组织(PP)构成,其中 PP 也是我们惯称的派伊尔结。 肠 道 的 免 疫 反 应 诱 导 器 官 派 伊 尔 结 (Peyer.s patches, PP)外表的滤泡连接上皮(FAE)具有一些特 定的受体可以结合某些细菌[1]。 本次实验主要研究 乳酸菌黏附内化于派伊尔结性能从而发挥免疫作 用的机制。 结果发现派伊尔结是通过细菌的内化吸 附能力从而被诱导产生免疫因子发挥免疫作用的。 具体内容如下。 1 材料和方法 1.1 材料 FITC(异硫氰酸荧光素)于 Amresco 采购;OVA ( 卵 清 蛋 白 ) 于 Hyclone 采 购 ;RPMI1640 是 由 GIBCO 公 司生产的培 养基。 用于 TNF-A,IL-10, IL-12 检测的试剂为中国医药上海化学试剂公司产 品。 实验采用的所有菌株均为本实验室培养。 1.2 方法 (1)培养乳酸菌 将保存在含 甘油 15%的细菌 培养基中的 乳酸 菌菌株进行活化(使用-70e 的琼脂培养基),之后将 其进行单株 菌落分离 培 养 在 37e 的 液 体 培 养 基 内 17h,进 行连续 2 次的 转接,使用 4800r/min 的离心 速度离心 10min,进行菌株的收集。 (2)荧光标记乳酸菌
当代 畜禽养殖业 Modern Animal Husbandry
科学探索
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派伊尔结在肠道黏膜免疫中的作用
齐旺梅 海日汗 内蒙古农业大学兽医学院 010018
摘要:采用荧光标记法对乳酸菌内化于派伊尔 结的能力进行定量分析,培养派伊尔结与乳酸菌内 化的组织块并测定派伊尔结在肠道黏膜免疫中所 起的作用。 派伊尔结是通过细菌菌株的内化黏附, 被诱导产生免疫细胞因子,从而发挥其在肠道黏膜 免疫中的作用,并且免疫因子分泌的多少与细菌菌 株的内化黏附能力成正比。
⑥致敏 caseiFn012 洗胃组
26.34±0.30
标 注 :a 表 示 与 空 白 组 差 异 显 著 (p<0.05),b 表 示 与 致
敏 组 差 异 显 著 (p<0.05)
3 结论
笔者通过此次研究得出, 派伊尔结是通过细菌
菌株的内化黏附,被诱导产生免疫细胞因子从而发
挥其在肠道黏膜免疫中的作用,并且免疫因子分泌
hydrophobicity, mucosal immuno -modulating
capacities and cell wall protein profiles in indige-
nous and exogenous bacteria [J].J Appl Microbiol,
2004,96(2): 230-243.
组别
sIgA(pg/ml)
①空白组
26.13±0.14
②致敏空白组
26.13±0.15
③致敏 L. rhamnosusGG 洗胃组
29.15±0.17ab
④致敏 L. acidophilusFn037 L 洗胃组
27.94±0.41ab
⑤致敏 plantarumFn008 L 洗胃组
26.67±0.21ab
下,检测荧光值。
(8)测定小鼠粪便中 sIgA
实验 3 周后,对每只小鼠进行粪便的新鲜收集
并给予称重, 使用 PBS 稀释后于温室培养半个小
时,混合离心,按照测定试剂说明书测定小鼠粪便
中的 sIgA。
(9) 统计学方法
所有实验数据均采用统计学软件 SPSS19.0 进
行计算处理,并使用方差检验。
2 结果
for vaccine delivery [J]. AdvDrug Deliv Rev,
2004, 56 (6): 721-726.
[2] Vinderola CG, Medici M, Perdigon G.
Relationship betweeninteraction sites in the gut,
响因素[J].科技导报,2008,26(23):65-69.
4 2013.12
的多少与细菌菌株的内化黏附能力成正比。 这可为
以后工作中对免疫调节性乳酸杆菌以及活菌疫苗
载体的筛选提供科学依据。
参考文献:
[1] Brayden DJ, Baird AW. Apical membrane
receptors on intes -tinal M cells: potential targets
把 活 细 菌 或 处 理 过 的 细 菌 悬 浮 于 100 mg PmLFITC 中 (溶解于 PBS,pH7.3),37e 暗处作用 1 h, PBS 洗四次,然后把细菌悬浮于 PBS(109CFUPmL)[2]。
(3)制备体外派伊尔结 参 照 原 雪 琦 、 常 桂 芳 等 [3,4]的 制 备 进 行 方 法 总 结:把 6 周 龄 健 康 KM 种 小 鼠 用 乙 醚 麻 醉,脱 颈 处 死,取出小肠,用预冷的 PBS(磷酸缓冲液)清洗内容 物,剪下派伊尔结段组织块。 (4)测定乳酸菌内化黏附于派伊尔结 将被荧光素标记的乳酸菌按照菌株的不同放 入 96 孔板的微孔, 每个微孔内放入 4 个派伊尔结 组织块(内壁朝上)。 于暗处 37e 的培养基进行 1 小 时的摇床培养。 然后使用 PBS 进行清洗,加入消化 液, 于 70e 培养基 内 17 小 时 , 待 组 织 块 耗 尽 ,以 PBS 为空白对照, 使用化学发光或荧光分析仪,分 别在 530nm 发射光以及 485nm 激光波长的光下对 荧光值进行检测。 内化黏附性为每克派伊尔结相对 的荧光数值。 (5)测定细胞因子 按照 TNF-A,IL-10,IL-12 检测试剂的说明书 进行检测。 每个样品要重复检测。 (6)小鼠分组处理 实验采用的是 6 周龄的小鼠(KM 种),随机分 成 6 个小组,每组 10 只。 ①为空白组:不进行 OVA 致敏处理, 全程使用 PBS 洗胃。 ②为致敏空白组: 进行 OVA 致敏处理,全程使用 PBS 洗胃。 ③致敏 L. rhamnosusGG 洗胃组:进行 OVA 致敏处理,全程 使用菌悬溶液洗胃。第④,⑤,⑥三组分别为致敏 L. acidophilusFn037 L 洗胃组,致敏 plantarumFn008 L 洗胃组,致敏 caseiFn012 洗胃组,其操作方法均与第 ③组相同。 在实验 3 周后,脱臼处死小鼠,看小鼠粪 便形状,水样球状粪便就成功。
2.1 乳酸菌对派伊尔结的黏附性以及诱导细胞因
子的数量比较L . ca源自eiFn012 , L . plantarumFn008 , L.philu-
sFn037,L. rhamnosusGG 对 派 伊 尔 结 的 内 化 能
力 依 次 增 强 , 但 对 派 伊 尔 结 诱 导 产 生 IL -12 ,
明显差异(p>0.05)。 具体见表 1。
表 1 各组对腹腔巨噬 cell 吞噬活性的影响比较
组别
腹腔巨噬 cell 吞噬活性荧光值
①空白组
8.06±0.36
②致敏空白组 ③致敏 L. rhamnosusGG 洗胃组 ④致敏 L. acidophilusFn037 L 洗胃组 ⑤致敏 plantarumFn008 L 洗胃组
[3] 原雪琦,孙进,常桂芳,乐国伟,施用晖. 10 株乳酸
菌 黏 附 小 鼠 派 伊 尔 结 及 免 疫 调 节 作 用 研 究 [J]. 中 国
微生态学杂志,2009,21(7):577-580.
[4] 常 桂 芳 , 施 用 晖 , 乐 国 锋 , 孙 进 , 徐 子 伟 , 原 雪 琪 ,
胡晓丽. 乳酸菌内化小鼠小肠派伊尔结特性及其影