益生菌对肠道黏膜免疫的影响讲解

益生菌对肠道黏膜免疫的影响

李亚杰，赵献军

(西北农林科技大学动物科技学院，陕西杨陵712100)

收稿日期：2006—03—21

基金项目：陕西省农业攻关项目(2005KO2一G05—02)

作者简介：李亚杰(1978- )，女，内蒙古赤峰人，硕士研究生，主要从事动物中毒病与营养代谢性疾病研究。

摘要：益生菌作为一类以活菌为主的新型菌制剂，能在肠道内定殖，维护肠道菌群平衡，并刺激肠黏膜免疫组织，对肠道黏膜免疫有重要的影响。益生菌可直接作用于宿主的免疫系统，刺激胸腺、脾脏和法氏囊等免疫器官的发育，促进巨噬细胞活力或发挥佐剂作用，活化肠黏膜内相关淋巴组织，使免疫球蛋白A分泌增加，使免疫球蛋白A 生物合成增加，提高消化道黏膜免疫功能。

关键词：益生菌；肠道菌群；黏膜免疫

人和动物胃肠道、呼吸道、泌尿生殖道的黏膜及一些和分泌腺有关黏膜，构成了机体的重要黏膜系统，它对人和动物的健康至关重要。黏膜免疫已经成为新的免疫研究热点，这是因为机体95%以上的感染发生在黏膜或由黏膜入侵机体，另外，黏膜既存在局部免疫，又存在共同黏膜免疫系统(common mucosal immune system，CMIS)。动物的先天性或非特异性免疫应答，亦即机体免疫系统识别和排除各种异物，主要依靠机体黏膜的屏障作用。

1 肠道黏膜免疫

1．1 肠道黏膜免疫的重要性

肠道不仅是消化吸收的重要场所，同时也是“应激反应的中心器官”和“多脏器功能衰竭(multiple organ deficiency syndrome，NODS)的始动器官”，又是机体内最大的细菌和内毒素库。肠道黏膜免疫系

统包括肠道相关淋巴组织(gut associated lymphoid tissues，GALT)和有关细胞、分子成分，如淋巴细

胞、巨噬细胞、粒细胞、嗜银细胞和抗体、溶菌酶、抗菌肽等。肠道相关淋巴组织由肠上皮淋巴细胞(

intestinal intraepithelial lymphocytes，IEL)、固有层淋巴细胞(1amina propria lymphocyte，LPL)、微皱褶细胞(又称膜上皮细胞、M细胞)和回肠集合淋巴结(paYer’s patches，PP)等肠相关淋巴组织构成[1]。它可抵御细菌、病毒和毒素从消化道入侵，肠黏膜抗体形成细胞占体内抗体细胞的7O％～8O ，产生免疫球蛋白A(IgA)的量比体内其他Ig类型的总量还要多。肠道与单核一巨噬细胞系统、肝、脾等免疫功能器官相比，是最大的免疫器官。肠道淋巴组织最多，超过所有组织。肠道黏膜面积巨大，约2倍于皮肤表面，每时每刻黏膜都要接触大量抗原，担负着重要的免疫功能。

1．2 肠道黏膜免疫的机制

黏膜免疫与系统免疫有所不同，黏膜免疫主要是发挥免疫抑制作用，而系统免疫主要起免疫增强作用，这与两个系统的不同作用方式有关。对抗病原微生物的肠黏膜免疫可分为先天性免疫和后天获得性免疫，其先天性免疫是构成肠黏膜屏障的基础[2]。

发生在肠道中的黏膜免疫反应是由肠黏膜表面附着的抗原引发的，肠道黏膜中的淋巴滤泡集结将抗原物质转移到淋巴滤泡集结中的巨噬细胞，巨噬细胞对抗原进行加工，并将抗原转移给辅助性T细胞，辅助性T细胞激活B淋巴细胞，B淋巴细胞分化增强，产生大量分泌型IgA(SIgA)，SIgA是黏膜免疫的主要效应因子，然SIgA难以通过激活补体等途径直接杀伤病毒，但是可以通过大量非炎性反应途径清除病毒感染。SIgA发挥主要作用的部位是局部黏膜，局部黏膜免疫的基本原理是由于局部抗原刺激比全身更能有效的刺激机体黏膜分泌大量SIgA，

可有效中和黏膜上皮内的病原体、细菌毒素和酶，捕捉黏膜内层病原体，削弱细菌表面疏水性，阻止病毒附着、细菌黏附和抗原的黏附，刺激肠道黏膜表面分泌黏蛋白降解病毒，同时加速黏液在黏膜表面移动，从而加速了细菌和内毒素等有毒物质的排出，还可与细菌等形成免疫复合物并排除体外。大量的黏膜免疫细胞参与摄取、递呈抗原、诱导发生免疫反应、产生免疫效应因子(主要是SIgA)，发挥免疫作用，抵抗病原微生物对机体的侵袭。

2 益生菌对肠道黏膜免疫的作用

2．1 益生茵对肠道黏膜免疫作用的机理

肠道微生物对肠道组织的形态功能和代谢有很大影响。动物胃肠道的微生物数量超过了动物体内细胞的数量，种类达400多种[3]，而这些微生物在动物的消化道内又具有定位、定性、定量和定宿主等特点。正常肠道内定植有双歧杆菌、优杆菌、乳酸杆菌和类链球菌等厌氧菌和革兰氏阴性菌为主的菌群，这些菌为肠道正常菌群的优势菌群，与肠黏膜紧密结合构成肠道的生物屏障，能通过占位效应、营养竞争及其分泌的各种代谢产物及细菌素等抑制条件致病菌的过度生长及外来致病菌的入侵，维持肠道的微生态平衡。毫无疑问，肠道菌群在肠道免疫中起着非常重要的作用[4]。肠道菌群的协调是维持动物正常消化功能和防止疾病发生的一个重要因素，当外界环境变化时，肠道内的条件性病原菌就会引发消化道疾病，此时黏膜屏障的功能就会受损，肠腔内细菌可达到肠系膜淋巴结，并可能进一步侵犯远处脏器。益生菌作为一种活的有机体，存在于肠道黏膜上，并对肠道黏膜有保护和上接作用，可以治疗各种肠道疾病。种种迹象表明，益生菌在肠道黏膜免疫作用中发挥重大的功效[5-6]。在动物的饲料中添加一定量的益生菌或微生态制剂，对预防外界环境变化时肠道菌群的紊乱有明显的作用。益生菌可直接作用于宿主的免疫系统，诱发肠道免疫，并刺激胸腺、脾脏和法氏囊等免疫器官的发育，促进巨噬细胞活力或发挥佐剂作用，活化肠黏膜内相关淋巴组织，使SIgA分泌增加。通过增强T、B细胞对抗原刺激的反应性，发挥特异性免疫作用，活化肠黏膜内的相关淋巴组织，使SIgA生物合成增加，提高消化道黏膜免疫功能，诱导淋巴细胞和巨噬细胞产生细胞因子，发挥免疫调节作用，从而增强机体免疫功能。益生菌来源于肠道正常菌群的生理性活菌制剂，无毒无害，进入体内大量繁殖，迅速补充肠道正常菌群，纠正菌群失衡，提高定植能力。益生菌的细胞壁成分、代谢产物、菌体细胞等均可能刺激动物的肠道黏膜免疫系统。在肠道黏膜表面上存在分泌性免疫(secretory immunity)。而黏膜表面上的SIgA提供了第一道免疫防线。SIgA是黏膜组织免疫应答的特征，SIgA抗体可通过阻碍黏膜与细菌和病毒的接触，从而给黏膜表面提供特殊的免疫屏障。在穿越上皮时，在上皮细胞内显示其抗微生物的能力。

2．2 益生茵对肠道黏膜的细胞免疫作用

益生菌包括乳酸杆菌和芽孢杆菌，已经有试验证明，益生菌可以增强哺乳动物肠道黏膜的抗体反应，也有研究表明，在鸟类肠道中益生菌可增加肠道免疫耐受[7]。杨玉荣等[8]报道，给雏鸡灌服益生素后，检测盲肠扁桃体，表明派伊尔结，哈德尔腺IgA，IgM和IgG生成细胞数量明显高于对照组，说明益生素能提高雏鸡呼吸道和消化道黏膜免疫组织抗体生成细胞数量。葛凤霞(1998)等报道，乳酸杆菌注入小鼠腹腔后，反映巨噬细胞活化状态的酸性磷酸酶、非特异性酯酶的数量明显增加，巨噬细胞的体内及体外细胞毒作用也显著增强。在电镜下，可以观察到巨噬细胞体积增大，伪足增多，细胞器的数量增多。柳洪洁等[9]报道干酪乳酸杆菌和保加利亚乳酸杆菌还通过巨噬细胞和T细胞、NK细胞活性的增强来提高机体的免疫。巨噬细胞、NK细胞和T细胞的活化，有益于增强周围血管和局部淋巴结中淋巴细胞的免疫力。刘克琳(1994)研究报道，肉鸡饲喂微生物饲料添加剂后6周，其胸腺、脾脏和法氏囊重量分别较对照组高出一半以上。动物免疫器官重量的增加是由于其自身细胞生长发育和分裂增加所致，重量增加表明机体的免疫机能提高[9]。而且淋巴细胞和浆细胞数量也明显增多，由浆细胞产生特异抗体，发挥体液免疫功能，从而健全全身免疫系统，提高免疫功