肠道微生物对宿主免疫系统的调节及其可能机制_王珊珊

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肠道微生物与宿主健康之间的关系及其调控机制研究论文素材

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肠道微生物与宿主健康之间的关系及其调控机制研究论文素材近年来,肠道微生物组成和宿主健康之间的关系引起了广泛的关注和研究。

肠道微生物是指寄居在人体肠道中的各种微生物,包括细菌、真菌、病毒等。

这些微生物在肠道中扮演着重要的角色,不仅能影响食物消化吸收,还能调节免疫系统功能、合成维生素等。

因此,肠道微生物与宿主健康之间的关系成为了研究的热点。

一、肠道微生物与宿主健康的关系肠道微生物与宿主健康之间的关系是相互影响、相互制约的。

正常情况下,健康的肠道微生物组成能够维持宿主的健康状态。

首先,肠道微生物参与食物消化和营养吸收,能够产生多种酶类,帮助宿主分解食物,提高食物的利用率。

其次,肠道微生物对免疫系统的调节起到重要作用。

肠道微生物通过参与免疫细胞的发育和功能调节,能够改善免疫系统的稳定性,预防炎症性疾病的发生。

此外,肠道微生物还能够合成一些维生素和抗生素,对人体健康有积极的影响。

然而,当肠道微生物组成发生改变时,就可能会导致宿主健康问题的出现。

一些因素,如药物的使用、生活方式的改变、慢性炎症等,都可能对肠道微生物组成产生不利影响。

这种不利的影响可能导致肠道微生物失衡,进而引发一系列健康问题,如肠道炎症、肠道肿瘤等。

因此,维持肠道微生物的平衡对于宿主健康至关重要。

二、肠道微生物与宿主健康关系的调控机制目前,科学家们正致力于揭示肠道微生物与宿主健康之间关系的调控机制。

一方面,研究人员发现肠道微生物的平衡和多样性与宿主饮食习惯密切相关。

饮食中的纤维素等物质是肠道微生物的主要能量来源,能够刺激肠道微生物的生长和多样性。

另一方面,研究人员还发现免疫系统的稳定性和肠道微生物的平衡存在紧密联系。

通过调节免疫系统的稳定性,能够维持肠道微生物的平衡,预防炎症性疾病的发生。

此外,肠道微生物的平衡还受到遗传、环境等多种因素的调控。

研究人员发现,不同个体之间存在着肠道微生物组成的差异,部分差异可能与个体遗传有关。

此外,环境因素,如生活方式、行为习惯等,也会对肠道微生物的组成产生影响。

肠道微生物与免疫系统协同作用机制研究

肠道微生物与免疫系统协同作用机制研究

肠道微生物与免疫系统协同作用机制研究肠道微生物与免疫系统之间的相互作用在近年来的研究中引起了广泛的兴趣。

越来越多的证据表明,肠道微生物具有重要的调节免疫系统功能并维持宿主免疫平衡的作用。

本文将介绍肠道微生物与免疫系统协同作用的机制、影响因素以及其对宿主健康的重要性。

肠道是人体最重要的免疫器官之一,免疫系统在肠道中起着非常重要的作用。

免疫系统可分为先天免疫和适应性免疫两部分,肠道免疫主要由肠道黏膜上皮屏障、肠道免疫细胞和免疫分子组成。

肠道微生物通过与肠道免疫系统的相互作用,调节免疫应答、维持免疫平衡,并对宿主免疫模式的形成和疾病的发展产生重要影响。

首先,肠道微生物通过影响肠道黏膜屏障的完整性和功能来调节免疫系统。

肠道黏膜上皮是肠道与外界环境的第一道屏障,起着防止微生物和有害物质进入体内的作用。

肠道微生物通过产生短链脂肪酸等代谢产物,增强肠道黏膜屏障的完整性,减少微生物和有害物质的穿透,并促进黏膜屏障的修复。

此外,肠道微生物还能够抑制病原菌的生长和黏附,保护肠道黏膜屏障的完整性。

其次,肠道微生物能够调节肠道免疫细胞的活性和功能。

肠道免疫细胞包括巨噬细胞、树突状细胞、T细胞、B细胞等,它们在肠道中起着重要的免疫调控作用。

研究发现,肠道微生物通过产生代谢产物、抑制肠道免疫细胞的激活、调节免疫细胞的分化和功能等方式,影响着肠道免疫细胞的活性和功能。

例如,某些肠道微生物可以激活肠道免疫细胞释放促炎症因子,进而引发炎症反应;而另一些肠道微生物则可以抑制炎症反应,维持肠道免疫平衡。

此外,肠道微生物对宿主免疫系统的影响还与遗传背景、饮食习惯、生活方式等因素密切相关。

研究发现,不同个体的肠道微生物组成存在差异,这些差异可能与宿主的遗传背景有关。

此外,饮食习惯也是影响肠道微生物组成的重要因素。

高纤维饮食可以促进益生菌的生长,维持肠道微生物的多样性,从而有益于免疫系统的正常功能。

相反,高脂饮食和高糖饮食可能导致肠道微生物的失衡,产生有害的代谢产物,进而影响免疫系统的正常功能。

表观遗传学与肠道微生物相互作用机制

表观遗传学与肠道微生物相互作用机制

表观遗传学与肠道微生物相互作用机制肠道微生物是指寄居在人体肠道内的各类微生物,包括细菌、真菌、病毒等。

它们与人体共同演化,形成了复杂的共生关系。

近年来,研究发现,肠道微生物与宿主之间存在着密切的相互作用,其中,表观遗传学是一种重要的调控机制。

表观遗传学是指通过对基因组DNA序列的化学修饰来调控基因表达的过程,而不涉及DNA序列本身的改变。

这些化学修饰主要包括DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA等。

它们可以影响染色质结构和DNA的可读性,从而调控基因的表达。

肠道微生物可以通过多种途径影响宿主的表观遗传学。

首先,肠道微生物代谢产物可以直接或间接地改变宿主细胞的表观遗传状态。

例如,某些细菌代谢产物可以抑制DNA甲基转移酶的活性,导致DNA甲基化水平的改变。

此外,肠道微生物代谢产物还可以影响组蛋白修饰,进而影响基因的表达。

这些代谢产物可以通过肠道黏膜屏障进入宿主细胞,或者通过循环系统传递到其他组织和器官。

肠道微生物可以通过调节宿主免疫系统来影响表观遗传学。

肠道微生物可以通过激活宿主免疫细胞,如巨噬细胞和树突状细胞,来调节宿主免疫应答。

免疫细胞的活化会导致某些基因的表达发生变化,从而影响表观遗传学。

此外,肠道微生物还可以通过调节宿主免疫系统的平衡,影响表观遗传修饰的稳定性和可逆性。

肠道微生物还可以通过影响宿主肠道环境来调节表观遗传学。

肠道微生物可以分解膳食中的复杂碳水化合物,产生短链脂肪酸等代谢产物。

这些代谢产物可以调节肠道PH值、氧气含量和营养物质的供应,从而影响宿主肠道环境。

肠道环境的改变会进一步影响肠道黏膜细胞的表观遗传状态,从而影响基因的表达。

总的来说,肠道微生物与宿主之间存在着复杂的相互作用关系,其中,表观遗传学是一种重要的调控机制。

肠道微生物可以通过改变宿主细胞的表观遗传状态,调节宿主免疫系统和影响肠道环境来影响宿主的基因表达。

进一步研究肠道微生物与宿主表观遗传学的相互作用机制,有助于深入理解肠道微生物与宿主之间的共生关系,为相关疾病的预防和治疗提供新的思路。

肠道微生物组与健康:机制见解

肠道微生物组与健康:机制见解

肠道微生物组与健康:机制见解摘要:肠道微生物群现在被认为是有助于调节宿主健康的关键元素之一。

几乎所有的身体部位都被微生物定植,这表明与我们的器官存在不同类型的串扰。

由于分子工具和技术(即宏基因组学、代谢组学、脂质组学、宏转录组学)的发展,宿主和不同微生物之间发生的复杂相互作用正在逐步被破译。

如今,肠道微生物群偏差与许多疾病有关,包括肥胖、2 型糖尿病、肝脂肪变性、肠病(IBD)和几种类型的癌症。

因此,表明涉及免疫、能量、脂质和葡萄糖代谢的各种途径受到影响。

在这篇综述中,特别关注对该领域当前理解的批判性评估。

讨论了许多解释肠道细菌如何与保护或疾病发作有因果关系的分子机制。

我们检查了公认的代谢物(即短链脂肪酸、胆汁酸、三甲胺 N-氧化物),并将其扩展到最近确定的分子作用物(即内源性大麻素、生物活性脂质、酚衍生化合物、晚期糖基化终产物和肠联基因)及其特异性受体,如过氧化物酶体增殖物激活受体α (PPARα)和γ (PPARγ)、芳烃受体(AhR)和 G 蛋白偶联受体(即 GPR41、GPR43、GPR119、武田 G 蛋白偶联受体 5)。

总而言之,了解将肠道微生物与健康联系起来的复杂性和分子方面将有助于为已经开发的新疗法奠定基础。

人类肠道微生物组人类微生物组在这里被认为是微生物、它们的基因和产物的集合,它们从出生起就在我们体内定植并垂直转移。

虽然所有身体部位都被定植(图 1),但在肠道中发现的微生物数量最高,这已经得到了广泛的研究。

在这里,我们回顾了解决肠道微生物、其活性和介质分子如何促进我们健康的主要和最新发现。

图 1 根据不同身体部位的细菌总丰度。

不同器官中细菌数的边界,由细菌浓度和体积得出。

在健康受试者中,口腔和唾液微生物组包含数百万种微生物,这些微生物每天与我们的食物一起吞咽,但它们在肠道中的持久性受到许多因素的阻碍,包括胃的酸度、十二指肠内外胆汁酸(BA)的产生、消化酶和抗菌蛋白许多其他主要变量会影响进一步的下游微生物定植,例如 pH 值、氧浓度和氧化还原电位等化学参数、粘液、胆汁和抗体的生物产生,以及物理方面,包括肠道结构、蠕动和转运时间(图 1)。

基于生物信息学和网络分析的肠道微生物组和宿主免疫关系研究

基于生物信息学和网络分析的肠道微生物组和宿主免疫关系研究

基于生物信息学和网络分析的肠道微生物组和宿主免疫关系研究随着科技的不断进步,人们对肠道微生物组与宿主免疫关系的研究越来越深入。

肠道微生物组是指生活在人类肠道内的微生物,包括细菌、真菌、病毒等。

这些微生物与宿主的免疫系统之间存在着复杂的相互作用关系。

通过生物信息学和网络分析技术,可以更加深入地探究这些微生物与宿主免疫系统之间的关系,并为寻找新的临床治疗方案提供有益的信息。

一、肠道微生物组的基本信息肠道微生物组是由各种不同类型的微生物组成的复杂生态系统,包括细菌、病毒、真菌等。

其中,细菌是肠道微生物组中最常见的类型,其数量约占微生物组的90%以上,主要包括厌氧、乳酸、食品腐败和肠道病原菌等。

肠道微生物组的种类和数量与人体健康密切相关。

它们在人体内有着各种不同的功能,包括参与代谢、合成维生素和氨基酸、维护肠道黏膜屏障等。

此外,肠道微生物组还被认为是肠道免疫系统的一部分,可以影响免疫系统的发育和功能。

二、肠道微生物组与免疫系统的相互作用肠道微生物组与免疫系统之间的相互作用非常复杂。

微生物可以通过多种机制调节宿主的免疫系统,包括直接激活或抑制免疫细胞、间接影响免疫系统的发育和功能等。

例如,部分肠道细菌能够通过分泌多种免疫调节物质来影响宿主免疫系统。

这些物质包括细胞因子、免疫球蛋白和代谢产物等。

此外,肠道微生物组还可以通过模拟天然免疫路径来启动炎症响应,从而促进免疫细胞的活化。

同时,微生物对抗壁垒肽,可协同抗病毒、抗微生物感染和促进肠道免疫细胞的发育。

三、生物信息学和网络分析在肠道微生物组研究中的应用在肠道微生物组研究中,生物信息学和网络分析成为了必要的工具。

生物信息学技术能够对大规模的微生物组数据进行处理和分析,是微生物组学研究的重要组成部分。

通过基于物种多样性和群落结构的代表性微生物的表征,可以对人类肠道微生物组的组成和功能特征进行综合分析。

例如,可以利用16S rRNA amplicon测序技术来分析肠道微生物组的构成和数量。

肠道微生物对健康的影响及其作用机制研究

肠道微生物对健康的影响及其作用机制研究

肠道微生物对健康的影响及其作用机制研究随着科技的进步和研究的加深,肠道微生物在人类健康中的作用越来越受到人们的重视。

肠道微生物是指居住在肠道内的微生物群落,主要包括细菌、真菌、病毒等微生物。

这些微生物与人类的肠道形成共生关系,它们在人类的营养代谢、免疫系统、神经系统等方面都发挥着重要的作用。

因此,对肠道微生物在人类健康中的影响及其作用机制进行深入研究,对人类健康保健有着重要的意义。

一、肠道微生物与人类健康密切相关肠道微生物群落包括大肠杆菌等常见的细菌,以及众多的非致病细菌。

这些菌群形成了高度复杂的生态系统,与人类共存共生,彼此之间的作用关系密不可分。

肠道微生物在人类健康中的几个方面具有重要影响。

第一,肠道微生物对人类营养代谢的影响。

肠道微生物群落可以分解保肝、纤维素等物质,使其更容易被人类吸收并转化为能量。

另外,肠道微生物还可以合成必需氨基酸、维生素K等物质,为人类提供营养。

第二,肠道微生物在免疫系统中的作用。

肠道微生物可以调节人类免疫系统的功能,提高机体的免疫力。

特别是在入侵菌等病原微生物进入人类体内时,肠道微生物可以发挥重要的保护作用,避免机体受到侵害。

第三,肠道微生物对神经系统的影响。

肠道微生物可以通过消化道-脑轴路的方式,与人类大脑产生联系,从而影响人类的心理状态和行为。

研究表明,肠道微生物群落改变可以导致人类情绪、认知等方面的变化,与多种精神疾病的发生有关。

二、肠道微生物影响健康的作用机制肠道微生物对健康的影响具有多种机制,这些机制可以概括为以下几个方面。

第一,肠道微生物和人类共同参与营养代谢。

肠道内的细菌可以代谢人类不能分解的碳水化合物和纤维素等物质,将这些物质转化为营养素,使其可以为人类所利用。

此外,肠道微生物还可以合成人类体内所需的必需氨基酸和维生素等物质,为人类提供营养。

第二,肠道微生物通过影响免疫系统发挥作用。

肠道微生物群落中包括充血球菌、乳酸菌等多种益生菌,其中有许多即墨是免疫系统的调节剂。

肠道微生物群对健康的影响及其机制分析

肠道微生物群对健康的影响及其机制分析

肠道微生物群对健康的影响及其机制分析肠道微生物群是指人体肠道内的微生物群落。

据估计,一般健康成年人的肠道内可能寄生着介于400~1,000种不同的微生物。

这些微生物之间有着复杂的相互关系和稳定的群落结构,它们与人类的生理和代谢过程存在着密切的联系。

近年来,肠道微生物群成为了科学家们关注的热门话题。

这篇文章将探讨肠道微生物群对健康的影响及其机制分析。

一、肠道微生物群与健康1.调节肠道功能肠道微生物群可以通过多种途径调节肠道功能,维护肠道健康。

例如,肠道微生物群可以促进食物的消化和吸收,利用难以消化的食物残渣进行发酵,并产生有益的代谢产物,比如短链脂肪酸(SCFA)。

SCFA可作为肠道细胞的主要能量来源,并具有促进血液循环和肠道蠕动、降低肠道pH值等功能。

此外,肠道微生物群还能够激活、调节和增强肠道免疫反应,抵御病原微生物的侵袭,降低炎症水平,维持肠道黏膜屏障的完整性。

2.影响人类代谢肠道微生物群可以通过改变宿主代谢来影响人类的健康。

例如,研究表明,肠道微生物群能够调节宿主的能量代谢,并与人体疾病如肥胖、糖尿病、代谢综合征等密切相关。

在肥胖人群中,肠道菌群的多样性和丰富度通常明显降低,而肠道微生物群中某些菌株(如屎肠球菌、普雷文氏菌等)的丰度则呈现增加趋势。

这些菌株可能通过多种机制,如促进能量吸收、改变激素信号等,导致宿主能量代谢异常和肥胖。

此外,肠道微生物群还与多种疾病相关,如哮喘、炎症性肠病、自身免疫病等。

近年来,随着对肠道微生物群研究的不断深入,人们对肠道微生物群与健康关系的理解也日益清晰。

二、肠道微生物群的影响机制1.菌区谢物质的影响肠道微生物群通过代谢物的产生、排泄和吸收,对宿主健康和疾病产生重要的影响。

肠道微生物群在肠道内大量产生和分泌多种代谢物,这些代谢物通过口服、肠灌注等多种形式作用于肠道和全身器官。

通过代谢抑制、调节免疫反应等途径,这些代谢物参与肠道健康和多种疾病的发生发展。

例如,研究发现,肠道微生物群中丰度较为丰富的菌株如屎肠球菌,能够产生多种代谢物,包括支链氨基酸、亚油酸等,这些代谢物的异常水平与多种疾病的发生都存在紧密关联。

微生态环境对免疫功能的调节作用研究

微生态环境对免疫功能的调节作用研究

微生态环境对免疫功能的调节作用研究导言免疫系统是人体抵御外界病原体入侵的重要防线,而微生态环境在维持和调节免疫功能中发挥着重要作用。

近年来,越来越多的研究表明,微生物群落的平衡与免疫系统的发育和功能密切相关。

本文旨在探讨微生态环境对免疫功能的调节作用,并分析其中的机制。

一、微生态环境与免疫系统1.1 微生态环境对免疫系统发育的影响人体内存在着庞大而多样性的微生物群落,主要分布在消化道、皮肤和呼吸道等部位。

这些微生物通过与宿主之间复杂而密切的相互作用,在宿主身体内建立起一个稳定的微生态环境。

早期众多动物实验表明,无菌动物在发育过程中缺乏正常免疫反应,这进一步证明了微生态环境对于免疫系统发育是必不可少的。

1.2 微生态环境对免疫系统功能的调节微生态环境通过多种方式调节免疫系统的功能,包括:调节免疫细胞发育与功能、产生抗菌物质、抑制致病菌的生长等。

一方面,微生物可以促进宿主机体中免疫细胞的发育,如肠道中共生菌对密切相关的TH17细胞和Treg细胞分化有重要影响;另一方面,微生物还能通过产生各种抗菌物质来抑制有害微生物的感染。

二、微生态环境对免疫系统紊乱性疾病的调控2.1 微生态环境与自身免疫性疾病自身免疫性疾病是由于机体失去对自身组织和分子的耐受性而引起的。

越来越多的证据表明,微生态环境在自身免疫性疾病发展过程中扮演着关键角色。

例如,在类风湿关节炎等一些自身免疫性关节炎患者中,肠道菌群结构被发现出现了明显异常。

2.2 微生态环境与过敏性疾病免疫系统对致敏原物质产生的过度反应是过敏性疾病的主要特征。

一些研究发现,婴幼儿期肠道微生物群落发展不良与后续发展过敏性疾病存在密切关系。

此外,通过改变肠道菌群结构或者给予益生菌治疗可以缓解过敏性气道炎和食物过敏等过敏反应。

三、微生态环境调节免疫功能的机制3.1 肠道-脑轴调控肠道和中枢神经系统之间相互作用形成了肠道-脑轴。

越来越多的证据表明,肠道微生物群落能通过影响中枢神经系统来调节免疫功能。

微生态调控人类免疫力基础机制

微生态调控人类免疫力基础机制

微生态调控人类免疫力基础机制免疫力是人体抵抗疾病的重要线索,而微生态是调控人类免疫力的基础机制之一。

微生态指的是人体内共生的微生物群落,包括细菌、真菌和病毒等。

这些微生物与人体共同生活,形成了一个微生态系统,对人体的免疫力起着重要的调控作用。

本文将探讨微生态对人类免疫力的调控机制及其基础原理。

微生物群落在人体中的重要性已经被越来越多的研究所证实。

人体的肠道、皮肤、口腔等部位都是微生物群落的聚集地。

这些微生物通过与人体免疫系统的交互作用,影响着免疫细胞的发育和功能。

其中,肠道微生物群落被认为是最为重要的,因为人体约有70%的免疫细胞分布在肠道。

微生物群落与人类免疫系统之间存在着多种相互作用。

首先是微生物对免疫细胞的影响。

肠道微生物通过分泌代谢产物、毒素和细胞外囊泡等方式,直接或间接地调控着免疫细胞的功能。

例如,肠道中某些菌株可以产生短链脂肪酸,这些酸能够抑制炎症反应、促进免疫细胞的分化和功能。

此外,肠道微生物还可以通过抑制致病菌的生长,间接保护宿主免疫系统免受感染。

其次是微生物与免疫系统的免疫学教育。

免疫系统在早期发育阶段需要接受刺激,以形成记忆和应对外来病原体。

微生物从出生开始就与人体共存,通过免疫系统的教育作用,引导其正常发育和功能。

研究表明,早期暴露于微生物可以降低过敏反应和自身免疫疾病的发生率。

这与肠道微生物的多样性和稳定性有关,当微生物群落发生失衡时,人体免疫系统容易出现异常反应。

微生态调控人类免疫力的机制主要包括以下几个方面:1. 轴向调控:微生物与免疫系统之间存在着肠道—脑轴和肠道—皮肤轴等相互联系的关系。

肠道和皮肤中的微生物可以通过分泌代谢产物和信号分子来调节免疫系统在其他器官的功能。

例如,肠道微生物可以通过血液循环和神经途径,影响免疫细胞的迁移和活性,从而影响整体免疫功能。

2. 免疫调节:微生物群落可以通过调节免疫细胞的分化和功能来影响人体的免疫力。

一些有益菌株如双歧杆菌和乳酸菌等可以促进免疫细胞的分泌抗炎细胞因子,增强免疫细胞的杀菌能力。

微生物菌群对肠道健康的影响机制

微生物菌群对肠道健康的影响机制

微生物菌群对肠道健康的影响机制一、引言人体肠道是一个繁荣的微生物生态系统,包含着超过10万亿个微生物菌群,这个庞大而多样化的菌群对人体健康有着重要的影响。

随着近年来研究技术的快速发展,人们逐步认识到肠道微生物菌群对肠道健康的影响机制,并已成为研究的热点领域。

本文将从微生物菌群的特点、肠道微生物菌群对人体健康的影响、微生物菌群与肠道健康的关系及影响机制四个方面阐述微生物菌群对肠道健康的影响机制。

二、微生物菌群的特点微生物是一种广泛分布于自然界的生物群体,包括细菌、真菌、病毒等多种微生物生物体。

微生物可以在多种环境中繁殖生存,其中肠道为其繁衍和发挥功能的主要生存场所。

肠道真菌、细菌、病毒三者相互竞争,构成了形式多样的肠道微生物菌群。

三、肠道微生物菌群对人体健康的影响1.代谢功能微生物菌群具有重要的代谢功能,如合成和分解一些难被人体消化吸收的营养物质。

这些代谢产物中,固醇酮和脂肪酸以及维生素K是人体生长和维持所必需的。

另外,微生物菌群还能调节肠道激素分泌和胰岛素代谢,参与调控能量代谢和糖尿病的发生。

2.免疫功能肠道细菌具有激活肠道免疫系统的能力,肠道免疫细胞和细菌之间的相互协调调节使肠道防御系统攻击来自大肠杆菌和其他潜在的有害细菌。

此外,细菌还会产生一些可以刺激肠道免疫细胞的成分,强化免疫细胞功能,对人体健康具有重要作用。

3.精神健康微生物菌群不仅能影响人体生理健康,还能影响精神健康。

肠道内的细菌对中枢神经系统和神经内分泌系统具有直接作用,通过肠脑轴的途径,参与到各种精神异常的发生。

四、微生物菌群与肠道健康的关系人体健康与微生物群落相互作用有着密不可分的关系,其失衡将会导致肠道和全身多种疾病的发生和发展。

例如,肠道微生物菌群失衡可导致肠细菌的过度生长和代谢产物的异常,导致多种消化系统疾病,如腹泻、便秘、易患肠炎和克罗恩病等。

在全身范围内,微生物失调还与肥胖、糖尿病、哮喘、自身免疫性疾病、心血管疾病等疾病有关。

免疫系统在肠道健康中的作用

免疫系统在肠道健康中的作用

免疫系统在肠道健康中的作用肠道是人体内最大的免疫器官之一,免疫系统在肠道健康中扮演着至关重要的角色。

肠道免疫系统由多种免疫细胞、免疫分子和肠道上皮组成,它们相互协作,保护肠道免受病原体和毒素的侵害。

本文将详细介绍免疫系统在维护肠道健康中的作用,包括免疫防御机制、肠道微生物群落和免疫调节。

免疫防御机制肠道是外界环境与人体内部之间的主要接触点,因此,维持肠道免疫系统的完整性对于预防感染和疾病的发生至关重要。

肠道免疫系统通过多种防御机制来保护肠道的健康,包括以下几个方面:肠道上皮屏障肠道上皮细胞是肠道免疫系统中的第一道防线,它们形成了肠道上皮屏障,阻止有害物质通过肠壁进入血液循环。

肠道上皮细胞具有密集的连接蛋白,形成了紧密连接,限制了大分子的渗透,并通过上皮细胞表面的粘膜层防止细菌和病毒的黏附。

此外,肠道上皮细胞还分泌黏液和抗微生物肽,形成第二道防线,进一步抵御有害生物。

免疫细胞肠道免疫系统中存在大量的免疫细胞,包括巨噬细胞、树突状细胞、淋巴细胞和中性粒细胞等。

这些免疫细胞分布在肠道的上皮下层和黏膜层,它们的主要功能是识别和清除有害微生物。

巨噬细胞和树突状细胞可以吞噬细菌和病毒,并将它们呈递给淋巴细胞,激活免疫应答。

淋巴细胞则分为T细胞和B细胞,它们通过细胞介导和体液介导两种方式参与免疫应答,产生抗体和杀灭感染。

免疫分子免疫分子是肠道免疫系统中的重要成分,包括抗体、细胞因子和趋化因子等。

抗体是特异性免疫应答的主要效应分子,可以直接结合病原体并标记其以被免疫细胞清除。

细胞因子和趋化因子则参与调控免疫细胞的发育、活化和迁移等过程,确保免疫应答的有效性。

肠道微生物群落肠道微生物群落是指居住在肠道内的微生物的总和,包括细菌、真菌、病毒和寄生虫等。

肠道微生物群落与宿主有着密切的相互作用,对于肠道免疫系统的正常功能至关重要。

益生菌益生菌是一类有益于宿主健康的细菌,它们可以促进食物消化和营养吸收,并抑制有害菌的增殖。

肠道微生物与免疫系统的关系和调控

肠道微生物与免疫系统的关系和调控

肠道微生物与免疫系统的关系和调控概述:肠道是人体最大的免疫器官之一,承担着吸收营养、防御病原微生物以及维持肠道稳态等重要功能。

其中,肠道微生物群落在维持肠道健康和调节免疫系统中起到了至关重要的作用。

本文将详细介绍肠道微生物与免疫系统的关系以及调控机制。

一、肠道微生物对免疫系统的影响1.1 免疫耐受肠道微生物通过维持正常菌群组成,在早期培养宿主的免疫耐受性方面发挥着关键作用。

多种有益菌株能够通过产生分解代谢产物,改变环境酸碱度和氧含量等方式促进某些抑制性T细胞(Treg)亚群数量增加,以达到减少过敏反应、自身免疫等不良反应。

1.2 全身性装置与CXCL12靶向化抗癌化学药物联合使用可使试验肺癌特异性T细胞免疫杀伤肿瘤1.3 免疫活化正常的肠道微生物菌群能够通过激活宿主的免疫系统来诱导和增强进一步免疫应答。

例如,当有害菌感染入侵时,产生的致炎因子可激活天然免疫细胞如巨噬细胞、树突细胞等,并促使宿主释放趋化因子来招募更多免疫细胞到达感染部位。

1.4 免疫调节肠道微生物通过相关信号通路与免疫系统相互作用,对其进行调节。

这种调节可能是正反馈或负反馈机制。

例如,益生菌可以通过激活特定T细胞亚群和其分泌的信号分子来增强或抑制免疫细胞的活性,以实现对宿主免疫应答的调节。

二、肠道微生物与自身免疫性疾病2.1 自身免疫性肠道炎自身免疫性肠道炎(IBD)是一类疾病,包括克罗恩病(CD)和溃疡性结肠炎(UC),其发生与肠道微生物的紊乱关系密切。

IBD患者的肠道中存在着菌群异常以及微生物多样性下降的特征,这与IBD的发展和免疫系统失调有关。

2.2 类风湿关节炎肠道微生物在类风湿关节炎(RA)中也扮演着重要角色。

RA患者的肠道中可见到肠道菌群明显的变化,并伴随了肠黏膜损伤等现象。

通过调整免疫系统平衡、减少致炎反应,控制肠道微生物群落结构可能成为预防或治疗RA的一种策略。

三、肠道微生物与呼吸系统免疫相关性3.1 哮喘综合性数据分析显示,在早期接触各种益生菌和真菌会减少儿童哮喘发展危险。

微生物菌群和宿主免疫系统相互作用机制探究

微生物菌群和宿主免疫系统相互作用机制探究

微生物菌群和宿主免疫系统相互作用机制探究概述:微生物菌群是指宿主体内或体表的微生物集合,包括细菌、病毒、真菌等。

微生物菌群与宿主免疫系统之间存在着密切的相互作用关系。

宿主免疫系统不仅对微生物的入侵产生应答,微生物菌群同时也对宿主免疫系统的发育和功能发挥重要作用。

本文将深入探究微生物菌群和宿主免疫系统相互作用的机制,包括微生物菌群对宿主免疫系统的发育影响、宿主免疫系统对微生物菌群的调控以及微生物菌群与宿主免疫系统的平衡维持。

微生物菌群对宿主免疫系统的发育影响:研究表明,微生物菌群对宿主免疫系统的发育有着重要影响。

在早期生命阶段,宿主免疫系统的发育受微生物菌群的影响较大。

母婴垂直传输中的微生物菌群对新生儿的免疫系统发育具有重要作用,不仅影响着免疫器官的形成和功能,还调节着免疫细胞的数量和活性。

此外,微生物菌群还通过它们的代谢产物影响着宿主免疫系统的功能,例如,通过调节短链脂肪酸的产生,微生物菌群可以直接或间接调节免疫细胞的分化和活化。

宿主免疫系统对微生物菌群的调控:宿主免疫系统对微生物菌群的调控是通过多种机制实现的。

首先,宿主免疫系统可以通过产生抗菌肽、免疫球蛋白等分子来抵御有害微生物的入侵。

这些分子不仅可以直接杀死微生物,还可以调节微生物菌群的组成和丰度。

其次,宿主免疫系统可以通过产生细胞因子,如干扰素、肿瘤坏死因子等,来调控微生物菌群的生长和活性。

此外,宿主免疫系统还通过合成特定的糖蛋白来识别并结合微生物,从而实现微生物的清除。

微生物菌群与宿主免疫系统的平衡维持:微生物菌群和宿主免疫系统之间的相互作用是一个动态平衡过程。

一方面,微生物菌群能够调节宿主免疫系统的发育和功能,从而保持免疫系统的平衡状态。

微生物菌群通过抑制宿主免疫系统的活化,避免过度炎症反应的发生,维持免疫系统的稳态。

另一方面,宿主免疫系统通过对有害微生物的清除,保持微生物菌群的平衡。

宿主免疫系统能够通过识别并清除有害微生物,从而防止其过度繁殖和侵袭。

《群体感应分子3OC12HSL对宿主肠道屏障功能的影响》

《群体感应分子3OC12HSL对宿主肠道屏障功能的影响》

《群体感应分子3OC12HSL对宿主肠道屏障功能的影响》摘要:本文探讨了群体感应分子3OC12HSL对宿主肠道屏障功能的影响。

通过实验研究,我们发现3OC12HSL能够显著影响肠道微生物的组成和活动,进而对肠道屏障功能产生重要影响。

本文将详细阐述实验设计、实验过程、数据分析及结果,并就这些结果进行讨论和总结。

一、引言肠道是人体内最重要的消化和吸收器官,同时也是一个复杂的微生物生态系统。

肠道微生物与宿主之间的相互作用对于维持肠道健康至关重要。

群体感应分子是微生物之间进行通信的一种方式,它们在微生物群落中扮演着重要的角色。

其中,3OC12HSL作为一种常见的群体感应分子,其在肠道微生物中的作用及其对宿主肠道屏障功能的影响尚不清楚。

因此,本研究旨在探讨3OC12HSL对宿主肠道屏障功能的影响。

二、材料与方法1. 实验动物与分组选用健康成年小鼠作为实验动物,随机分为实验组和对照组。

2. 实验试剂与仪器实验所需试剂包括3OC12HSL、肠道微生物培养基等;仪器包括显微镜、PCR仪等。

3. 实验方法(1)制备含有不同浓度3OC12HSL的肠道微生物培养基;(2)将小鼠随机分组后,通过口服或灌胃方式给予实验组小鼠不同浓度的3OC12HSL;(3)收集小鼠的粪便样本和肠组织样本,进行微生物组成和肠道屏障功能的相关检测。

三、实验结果1. 3OC12HSL对肠道微生物组成的影响实验结果显示,给予3OC12HSL后,小鼠肠道微生物的组成发生了显著变化。

某些菌群的数量增加,而另一些菌群的数量减少。

这表明3OC12HSL能够影响肠道微生物的分布和多样性。

2. 3OC12HSL对肠道屏障功能的影响(1)肠黏膜通透性:实验组小鼠的肠黏膜通透性明显增加,表明肠道屏障功能受损;(2)紧密连接蛋白:通过免疫组化检测发现,实验组小鼠的紧密连接蛋白表达降低;(3)炎症因子:实验组小鼠的炎症因子水平明显升高,表明肠道炎症反应加剧。

四、讨论根据实验结果,我们可以得出以下结论:1. 3OC12HSL能够显著影响肠道微生物的组成和多样性,这可能与微生物之间的相互作用和竞争有关;2. 3OC12HSL能够破坏肠黏膜的完整性,增加肠黏膜通透性,降低紧密连接蛋白的表达,从而降低肠道屏障功能;3. 肠道屏障功能的破坏可能导致肠道炎症反应的加剧,进而影响宿主健康。

人类与肠道微生物的共生关系

人类与肠道微生物的共生关系

人类与肠道微生物的共生关系徐弘君;王新明;肖林;覃树林【期刊名称】《生物产业技术》【年(卷),期】2016(000)005【总页数】4页(P57-60)【作者】徐弘君;王新明;肖林;覃树林【作者单位】禹城市人民医院,禹城 251200;山东龙力生物科技股份有限公司,禹城 251200; 山东省功能糖工程研究中心,禹城 251200;山东龙力生物科技股份有限公司,禹城 251200;山东龙力生物科技股份有限公司,禹城 251200; 山东省功能糖工程研究中心,禹城 251200【正文语种】中文徐弘君,消化内科主任医师。

长期致力于肠道微生态疾病诊断和治疗的研究。

主持参加国家重点课题肠道微生态制剂在消化道疾病治疗中的应用研究。

〔编者按〕近年来的研究发现,曾经被长期忽视的人体微生物组特别是肠道菌群,与人体的多种疾病相关联,深刻影响了疾病的治疗和临床研究,包括体重、糖尿病、免疫系统、肠道疾病、代谢疾病、炎症、心脏病、大脑神经系统等等,被认为是人体的“第二基因库”,但由于大部分的肠道细菌难以在体外分离培养,对肠道菌群的进一步研究也受到了限制。

随着现代分子生物技术的蓬勃发展,已解决了不可培养微生物研究的难题,使得肠道微生物的研究进入一个新的阶段。

为此,我们特别邀请了禹城市人民医院、山东龙力公司等单位的专家,以连载的形式,主要从基础研究(肠道微生物的角色)、临床(肠道微生物与健康、微生物制剂与药物联用)、产业(微生态制剂的开发)等方面展开,对肠道微生态学研究及相关产业的发展进行解读。

H O O P E R L V, L I T T M A N D R,MACPHERSON A J. Interactions between the microbiotaand the immune system. Science,2012,336:1268-1273.2 参考文献ECKBURG P B,BIK E M,BERNSTEIN C N,et al. Diversity of the human intestinal microbial flora. Science,2005,308(5728):1635-1638.3 参考文献MARTENS E C,CHIANG H C,GORDON J I. Mucosal glycan foraging enhances fitness and transmission of a saccharolytic human gut bacterial symbiont. Cell Host & Microbe,2008,4(5):447-457.4 参考文献COMSTOCK E. Importance of glycans to the host-bacteroides mutualism in the mammalian intestine. Cell Host & Microbe, 2009, 5(6):522-526.5 参考文献LEY R E, PETERSON D A, Gordon J I. Ecological and evolutionary forces shaping microbial diversity in the human intestine. Cell,2006, 124(4):837-848.6 参考文献JOHANSSON M E, LARSSON J M,HANSSON G C. The two mucus layersof colon are organized by the MUC2 mucin, whereas the outer layer is a legislator of host-microbial interactions. Proceedings of the National Academy of Sciences,2011, 108 Suppl 1(11):4659-4665.7 参考文献刘少凌,陈运彬,杨杰. 肠道益生菌对新生儿免疫系统的影响. 中国新生儿科杂志,2006,21(6):380-382.人类的消化道负责从摄入的食物中获取营养,分泌消化液将食物分解为可以吸收的物质,食物由口腔经胃、小肠到达结肠时剩余一些机体不可消化吸收的非淀粉多糖,这些物质最终可以被结肠中的微生物分解代谢。

肠道微生物对健康和疾病的影响及其机制

肠道微生物对健康和疾病的影响及其机制

肠道微生物对健康和疾病的影响及其机制肠道微生物是与人类共生的微生物群体,在肠道内生活,起着重要的生理和病理作用。

这种微生物群体的组成和结构,影响着人体的健康和疾病的发生和发展。

本文将探讨肠道微生物对健康和疾病的影响及其机制。

一、肠道微生物对健康的影响1、促进营养吸收肠道微生物可以帮助人体消化食物,促进营养吸收。

其中,部分微生物可以分解食物中的复杂碳水化合物、蛋白质和脂肪等,让食物中的营养成分更容易被人体吸收利用。

同时,肠道微生物还可以合成维生素K和B族维生素等物质,进一步提高了人体的营养摄取效率。

2、维护肠道健康肠道微生物可以帮助维护肠道的健康。

它们可以抵制病原微生物的侵袭和生长,保护肠道免受感染或炎症等损伤。

同时,肠道微生物还可以帮助改善肠道环境,促进肠道蠕动和排便,保持肠道正常运转。

3、促进免疫系统发育和功能肠道微生物可以促进人体免疫系统的发育和功能。

免疫系统是人体内抵御病菌入侵的重要机制,而肠道微生物与免疫系统之间有着密切的联系。

一方面,肠道微生物可以刺激人体免疫系统的发育,帮助形成免疫记忆,提高免疫防御能力。

另一方面,肠道微生物可以通过调节人体免疫系统的反应程度,抑制过度炎症反应,帮助人体应对各种免疫性疾病。

二、肠道微生物对疾病的影响1、肠道炎症性疾病肠道微生物与肠道炎症性疾病之间的联系已被广泛研究。

炎症性肠道疾病(IBD)主要包括溃疡性结肠炎和克罗恩病,病因不明,但与肠道微生物群落失衡有关。

研究表明,IBD患者肠道内的微生物群落与正常人群不同,特别是出现了一些有害菌的增多,有益菌的减少。

同时,IBD的治疗可能会通过抑制或改变肠道微生物群落来起到疗效。

2、肥胖和代谢综合征肠道微生物群落失衡与肥胖和代谢综合征的发生也有关系。

研究发现,肥胖者肠道微生物群落的构成与正常人存在差异,肠道中有害菌如 Firmicutes 菌门数量明显增多,而益生菌的数量下降。

同时,肥胖者体内的代谢产物水平也发生了改变。

肠道微生物在免疫反应调节中的作用

肠道微生物在免疫反应调节中的作用

肠道微生物在免疫反应调节中的作用引言:肠道是人体最大的免疫器官之一,其中存在着丰富多样的微生物群落。

这些微生物与宿主之间形成了复杂而密切的相互作用关系,在免疫反应调节中发挥着重要作用。

本文将介绍肠道微生物参与免疫反应调节所起到的关键作用以及相关机制。

第一部分: 肠道微生物对免疫系统发育的影响1.1 早期细菌定殖和免疫系统发育科学家们发现早期接触到各种各样的微生物有助于婴儿免疫系统正常发展。

例如,乳酸菌和受益菌可以促进T细胞、B细胞和抗体生成,帮助形成健康稳定的肠道菌群。

1.2 先天性和适应性免疫系统身体对抵抗感染具有防御机制,通过分泌黏膜屏障、产生抗菌肽等方式来保护自身。

近年来的研究表明,肠道微生物能够促进先天性免疫系统的活化,并对适应性免疫系统发挥重要作用。

第二部分: 肠道微生物与免疫系统的相互作用2.1 免疫平衡的维持肠道微生物与宿主之间形成了共生关系,并通过调控免疫反应来维持稳定状态。

它们可以激活T细胞、刺激产生细胞因子和抗体等,从而帮助抵御病原微生物感染。

2.2 免疫耐受性的建立肠道微生物还能帮助人体建立免疫耐受性,即使在被接触到大量抗原时也不会导致过度的免疫反应。

这种耐受性是通过调节免疫细胞功能、诱导调节性T细胞生成以及影响树突状细胞等方式实现的。

第三部分: 肠道微生物与自身免疫性疾病的关系3.1 肠道微生物与自身免疫性肠道炎许多自身免疫性肠道炎的患者都存在异常的肠道菌群组成。

肠道微生物的失衡被认为是引起自身免疫性肠道炎发展的原因之一。

恢复肠道菌群平衡可以作为治疗这些疾病的新策略。

3.2 肠道微生物与自身免疫性糖尿病一些研究显示肠道微生物通过调节机体免疫系统,可能对自身免疫性糖尿病的预防和治疗具有一定作用。

通过改善肠道微生物组成,可以减轻胰岛素抵抗和自身免疫反应。

结论:肠道微生物广泛参与了人体免疫反应中的调节过程,它们对于维持免疫平衡、建立免疫耐受性以及预防自身免疫性相关的疾事起着重要作用。

肠道菌群与宿主免疫的相互作用

肠道菌群与宿主免疫的相互作用

肠道菌群与宿主免疫的相互作用肠道菌群是指居于人类胃肠道内的微生物群落,包括细菌、真菌、病毒和古菌等多种微生物。

近年来,越来越多的研究表明,肠道菌群与宿主免疫系统之间存在着密切的相互作用关系。

本文将从不同角度探讨肠道菌群对免疫系统的影响以及免疫系统如何调控肠道菌群。

一、肠道菌群对免疫系统的影响1. 增强天然免疫力天然免疫是机体最早响应感染的防御机制之一。

肠道菌群可以通过激活树突状细胞和自然杀伤细胞等天然免疫细胞来提高机体对致病微生物的抵抗能力。

特别是乳酸菌等益生菌能够产生抗微生物蛋白,直接杀灭入侵的致病微生物。

2. 调节适应性免疫反应适应性免疫是针对特定抗原的免疫反应,包括细胞免疫和体液免疫。

肠道菌群通过影响调节性T细胞(Treg)的分化与功能,调节机体对自身组织和致病微生物的应答。

一些研究还发现,肠道菌群可以影响干细胞在骨髓中的增殖和分化,进而影响淋巴细胞系列的生成和功能。

3. 防治过敏反应和自身免疫性疾病肠道菌群与宿主免疫系统之间的微生物-宿主共生关系在防止过敏反应和自身免疫性疾病方面起着重要作用。

良好的肠道菌群平衡可以帮助机体建立耐受状态,减少过敏原或自身抗原引起的异常免疫反应。

二、宿主免疫系统对肠道菌群的调控1. 屏障功能宿主免疫系统通过形成黏膜屏障、产生黏蛋白等方式,限制肠道菌群对宿主组织的直接侵袭。

当黏膜屏障受损时,机体会通过调节免疫细胞和炎性介质的释放来修复损伤并保护黏膜免受进一步细菌感染。

2. 免疫耐受机体能够区分有益菌和致病菌,并建立对有益菌的耐受状态,以避免过度免疫应答。

这一过程需要宿主免疫系统中的调节性T细胞发挥重要作用。

调节性T细胞能够抑制免疫应答,使得有益菌在肠道内正常生长,同时防止异常免疫反应和自身攻击。

3. 适应性响应当出现肠道感染时,宿主免疫系统会迅速启动适应性免疫反应来清除致病微生物。

这一过程涉及到多种免疫细胞、趋化因子和细胞因子的相互作用,以及精确的调节机制来平衡激活和抑制信号。

肠道微生物与免疫系统的关联研究进展

肠道微生物与免疫系统的关联研究进展

肠道微生物与免疫系统的关联研究进展近年来,关于肠道微生物与免疫系统之间的关联研究不断深入,科学家们发现肠道微生物在免疫调节和健康维持中起着重要作用。

本文将从以下几个方面探讨这一领域的最新进展。

一、肠道微生物与免疫系统的相互影响机制1. 肠道微生物对免疫系统发育的影响研究发现,在出生后早期,肠道微生物能够通过刺激宿主免疫细胞的产生和调节来促进正常的免疫系统发育。

例如,某些菌株可以诱导特定类型的T细胞增加,从而增强机体抵抗感染和自身免疫反应能力。

2. 免疫系统对肠道微生物组成的调控作用免疫系统通过分泌多种化学因子、激活抗菌蛋白等方式来调控肠道内微生物群落的组成和稳态。

这种调控可以使有益菌株得到增加,而限制有害菌株的生长繁殖。

同时,免疫系统能够通过调节黏膜屏障的完整性和肠道免疫细胞的功能来维持肠道微生物与宿主的共生状态。

二、肠道微生物与免疫系统在健康与疾病中的作用1. 肠道微生物与自身免疫性疾病研究发现,肠道微生物群落紊乱可能与自身免疫性疾病(如类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等)的发生和发展相关。

特定菌株的存在或缺乏可以使机体免疫系统产生异常反应导致自身组织损伤。

2. 肠道微生物与过敏反应近年来,过敏性疾病(如哮喘、过敏性鼻炎等)的发生率不断上升。

一些研究表明,肠道微生物组成失衡会影响机体对抗原的免疫反应,并可能导致过敏反应的产生。

通过调节肠道微生物群落的结构,可以改善过敏反应。

3. 肠道微生物与肿瘤免疫治疗肿瘤免疫治疗在临床上取得了重大突破,但并非所有患者都对该治疗有效。

近期的研究表明,肠道微生物组成可能是决定患者对肿瘤免疫治疗效果的关键因素之一。

通过调节肠道微生物群落,可以增强肿瘤患者对免疫治疗的敏感性。

三、调节肠道微生物与免疫系统的策略1. 益生菌和益生元的应用益生菌是指对宿主有益的活性菌种,通过补充益生菌或益生元(促进有益菌种增殖)可以调节肠道微生物组成,增强机体免疫功能。

这些方法已经应用于多个领域,如婴幼儿健康、胃肠道感染等。

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[31]
。 Lunedo 等[16] 利用荧光定量 PCR
技术对饲喂不同饲粮的肉鸡肠道微生物进行了分 析, 发现从 7 ~ 42 日龄 , 饲喂玉米饲粮的肉鸡回肠 黏膜中肠球菌 ( Enterococcus ) 数量逐渐减少 , 而饲 喂高粱饲 粮 的 肉 鸡 却 没 有 发 生 任 何 变 化 。 此 外 , 断奶应激会改变仔猪肠道的菌群结构
[18]
和人类肠道主要的糖基化黏蛋白 。 黏液层不仅 具有润滑剂功效 , 有利于肠道蠕动 , 而且其网状结 构可有效阻 止 细 菌 穿 过 肠 黏 膜 上 皮 , 经淋巴管到 再进入其他脏器和血液循环 , 为 达肠系膜淋巴结 , 宿主提供保护屏障 。 胃和结肠的黏液层由内 、 外2 层构成 , 外层为疏松的黏液层 , 内层为紧质的黏液 层
[17]
。 因此 ,
在动物个体发育的过程中 , 基因型 、 饲粮和环境等 因素相互作用使得肠道菌群具有多样性和宿主特 异性 。
2
2. 1
肠道微生物促进宿主免疫系统的发育
刺激杯状细胞分泌黏蛋白 , 保障黏液层完整 肠道黏 液 层 由 杯 状 细 胞 分 泌 的 黏 蛋 白 组 成 , 覆盖于上皮细胞之上 。 黏蛋白 - 2 ( M UC2 ) 是小鼠
[20]
2期
王珊珊等: 肠道微生物对宿主免疫系统的调节及其可能机制
377
募集 T 细胞 , 导致隐窝小结发育成为成熟的 ILF 。 [32] Hamada 等 报 道 无 菌 小 鼠 中 的 ILF 发 育 不 完 全, 而革兰 氏 阴 性 菌 的 PGN 可 以 诱 导 无 菌 小 鼠 ILF 的形成[33]。 与 此 相 似 , 淋 巴 组 织 ( 如 PP ) 以 及分泌 IgA 的 浆 细 胞 在 无 菌 仔 猪 中 的 发 育 也 不
定肠道微生物区系组成的首要因素 。 Ley 等 密切相关 。 Turnbaugh 等
[11]

究后发现小鼠后代与母亲的肠道微生物区系组成 研究发现 , 与非亲缘关 系的个体相比 , 来自同一个家族的个体 ( 双胞胎之 间和双胞胎与母亲之间 ) 具 有 更 相 似 的 细 菌 结 构 和功能 。 饲粮和生活环境等也会影响肠道微生物 区系组成 。 Turnbaugh 等
要 : 动物肠道是一个开放的生态系统 , 栖息着大量的微生物 , 这些微生物与宿主免疫系统 之间协同进化 , 在维持肠道稳态方面发挥着重要的作用 。 建立和维持肠道微生物与宿主免疫系 摘 统之间有益的相互作用是保障机体健康的关键 。 为此 , 本文综述了肠道微生物区系的组成及影 肠道微生物促进宿主免疫系统的发育及调节机体免疫系统的可能机制 。 响因素 、 关键词 : 肠道微生物 ; 宿主 ; 免疫系统发育 ; 免疫平衡 267X ( 2015 ) 02037508 中图分类号 : S811. 2 文献标识码 : A 文章编号 : 1006胃肠道是机体与外界接触最为广泛的器官之 而且是 一 。 它不仅 是 消 化 吸 收 营 养 物 质 的 场 所 , 机体阻止肠道细菌移位的一道重要防线 。 肠道是 其中栖居着大量的微生物 。 一个开放的生态系统 , 历经长期进 化 , 这些微生物与宿主之间建立了稳 直 接 影 响 着 宿 主 的 健 康。 正 常 生 定的共生 关 系 , 理状态下 , 肠道微生物可以促进宿主免疫系统的 并可通过脂多糖 ( LPS ) 、 脂蛋白以及代谢产 发育 , 物等特定组 分 调 控 宿 主 的 免 疫 反 应 , 形成一道肠 肠道微生物对宿主免疫系统 道生物屏 障 。 目 前 , 的影响受 到 越 来 越 多 的 关 注 。 为 此 , 本文在介绍 就肠道微生物促 肠道微生物 区 系 组 成 的 基 础 上 , 进宿主免疫 系 统 发 育 、 调节宿主免疫反应进行了 探讨 。 人类和小鼠肠道中以厚壁菌门 ( Firmicutes) 和拟杆 菌门 ( Bacteroidetes ) 为 主 ; 鸡 肠 道 中 主 要 以 Firmicutes 为 主 , 其 次 为 变 形 菌 门 ( Proteobacteria ) 、 Bacteroidetes 和放线菌门 ( Actinobacteria ) [3]; Firmicutes 在反刍动物肠道中占主导地位 , Bacteroidetes
[4] 和 Proteobacteria 次之 。 由于消化道不同部位蠕
动速度和微 环 境 明 显 不 同 , 所以其中定植的细菌 数量与组成存在着显著差异 。 从消化道的近端到 细菌的数量和多样性逐渐递增 远端 ,
[5-6]

胎儿的肠道是无菌的 , 出生之后 , 细菌开始快 尽管分娩和喂养方式 速定植 。 在 胎 儿 生 长 早 期 , 均会影 响 肠 道 微 生 物 区 系 的 组 成 是最早定植的细菌
376


ห้องสมุดไป่ตู้




27 卷
高脂高糖饲粮对成年小鼠盲肠内容物中微生物的 2 种饲粮下其盲肠内容物中细菌多样 影响时发现 , 饲喂 低 脂 高 糖 饲 粮 小 鼠 的 盲 肠 菌 群 组 成 性不同 , 以 Firmicutes 为主 , 而饲喂高脂高糖饲粮小鼠的盲 肠菌群组成以柔膜菌门 ( M ollicutes) 为主 。 这一研 究结果与 Duncan 等
27 ( 2 ) : 375382 动物营养学报 2015 , Chinese Journal of Animal Nutrition doi: 10. 3969 / j. issn. 1006267x. 2015. 02. 007
肠道微生物对宿主免疫系统的调节及其可能机制
王珊珊 王佳堃
*
刘建新
( 浙江大学奶业科学研究所, 动物分子营养学教育部重点实验室, 杭州 310058 )
[19]
。 正常生理情况下 , 仅可在外黏液层检测到
, 而 MUC 2 缺 失 或 黏 蛋 白 糖 基 化 异 常 时 , 肠屏障功能受损 、 通透性增加 , 可观察到细菌在黏 细菌 液层过度增 殖 , 其结果可触发全身性反应和多系 [21-23] 。 统器官功能衰竭 黏液层的存在可有效防止细菌移位 ( bacterial BT ) , translocation , 而肠道微生物的存在则可激发 保障黏液层结构的完整 , 从 杯状细胞分泌黏蛋白 , 而发挥屏障作用 。 很多无菌动物的肠黏膜均会变
[12]
还 包 括 古 细 菌、 病 毒、 真 菌 和 原 虫。 肠 道 细菌外 , 细菌 90. 0% ~ 99. 9% 是厌氧菌 , 它们有的是有益 菌, 有的是 有 害 菌 , 也 有 的 是 中 性 菌, 构成了肠道 的正 常 菌 群 。 肠 道 细 菌 种 群 多 达 500 种 ( species) , 但这些种仅 归 属 于 少 数 几 个 门
[9] [7-8]
, 但肠杆菌
( Enterobacteria ) 和 双 歧 杆 菌 ( Bifidobacteria ) 仍 然 ; 接下来的生长阶段 , 许多因
[10]
素都会影响肠道微生物区系的组成 。 基因型是决
1
肠道微生物区系的组成及影响因素
动物肠 道 内 微 生 物 区 系 组 成 丰 富 且 多 样 , 除
[15]
s 集 合 淋 巴 小 结[又 称 派 伊 尔 淋 巴 结 ( Peyer ’ patches, PP ) ] 、 孤 立 淋 巴 滤 泡 ( isolated lymphoid follicles, ILF) 和 肠 系 膜 淋 巴 结 ( mesenteric lymph nodes , M LN ) 共 同 组 成 肠 道 黏 膜 相 关 淋 巴 组 织 ( gutassociated lymphoid tissues , GALT ) [27]。 PP 和 M LN 的发 育 起 始 于 出 生 前 , 由形成于胎儿肝 脏的淋巴组织诱导细胞 ( lymphoid tissue inducer , LTi ) 诱导[28]。 而出生 后 两 者 的 发 育 则 要 依 赖 于 [29 -30] 。肠道菌群是一种重要 肠道微生物 的 定 植 的抗原 , 可 刺 激 GALT 的 发 育 成 熟 , 而 GALT 产 生的免疫 反 应 又 受 控 于 肠 道 菌 群 组 成 及 其 代 谢 活性 。 细菌刺激 GALT 发育主要是通过树突状细胞 ( dendritic cells, DC ) 识 别 细 菌 及 其 代 谢 产 物 而 实 。 DC 对细 菌 的 识 别 主 要 有 3 条 途 径 : 1 ) 通 过 PP 肠腔面的 M 细胞 ( microfold cell ) 吞饮 , 传递 给 PP 内的 DC ; 2 ) 弥散分布于整个肠道上皮黏膜 现 LP ) 的 DC 从 肠 腔 上 皮 细 固有层 ( lamina propria , 胞间伸出突触与细菌接触 ; 3 ) 细 菌 代 谢 产 物 直 接 经细胞旁 途 径 进 入 肠 黏 膜 固 有 层 , 进 而 与 DC 反 DC 表 面 的 Toll 样 受 体 应 。 这一 识 别 过 程 中 , ( Tolllike receptors, TLR ) 是 微 生 物 成 分 引 发 DC 活化 的 桥 梁 。 TLR4 可 以 识 别 革 兰 氏 阴 性 菌 LPS ; TLR2 的配体较 TLR4 的广泛 , 包括脂蛋白 、 脂多肽 、 脂壁酸 ( LTA ) 、 阿拉伯甘聚 糖 ( LAM ) 及 酵母多糖 等 ; TLR3 特 异 识 别 病 毒 复 制 的 中 间 产 RNA ) ; TLR9 识 别 细 菌 的 胞 嘧 物双链 RNA ( dsDNA ) 。 TLR 啶 - 磷 酸 - 鸟 嘌 呤 二 核 苷 酸 ( CpG 识别细菌及其代谢 产 物 后 , 进一步激活髓样分化 蛋 白 88 ( M YD88 ) 接 头 蛋 白 样 蛋 白 ( M AL ) - M YD88 和 含 Toll / 白 细 胞 介 素 - 1 受 体 ( TIR ) 结 构域 能 诱 导 β 型 干 扰 素 ( IFN β) 的 接 头 分 子 - ( TRIF ) 相关接头分 子 ( TRAM ) TRIF 信 号 通 路 ( 图 1) , 使 DC 活化 。 活化后的 DC 诱导 PP 生发 中心的 T 细胞增殖 , 促使 B 细胞分泌免疫球蛋白 ( Ig ) A ; 通过 传 入 淋 巴 血 管 迁 移 至 M LN , 诱导效 应 T 细胞增殖 , 使 M LN 发育成熟 ; 刺激 B 细胞和
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