本帖最后由 一片云 于 2014-8-11 22:26 編輯
腸黏膜免疫屏障及其保護措施
——摘自《動物營養學報》 摘 要： 腸黏膜是構成動物體內與外界環境之間最大的接觸表面，是易受病原體定植和入侵的最常見部位。腸黏膜免疫屏障作為保護動物機體免受外來病原微生物侵擾的重要防線，可在抗原的刺激下利用免疫細胞和免疫相關物質產生特異性免疫應答，同時可對無害抗原下調免疫反應或產生免疫耐受。研究腸黏膜免疫屏障功能作用的機制并通過人為保護性措施來預防和修復腸黏膜免疫功能損傷對于動物機體免疫屏障功能的正常發揮和生產實踐具有重要意義。 關鍵詞： 腸黏膜；免疫屏障；保護措施
我們通常所說的腸道屏障功能主要是依靠腸黏膜屏障功能來實現的，腸黏膜不僅是動物機體重要的消化吸收場所，同時也是抵御毒性大分子、防止機體感染的重要局部部位。正常情況下，腸黏膜處于低滲狀態，腸黏膜上皮細胞的緊密連接結構狀態和腸道相關淋巴組織GALT的免疫防護作用可有效地阻止大分子物質通過，尤其是抑制細菌、毒素等通過腸黏膜向機體內部擴散的途徑。但是腸黏膜屏障在受損時就會為細菌、組胺和內毒素等有害物質吸收入血提供通道，尤其是內毒素，其吸收入血會產生一系列的放大反應，輕則引起炎性反應、黏膜感染，重則導致動物多器官和系統性損傷，甚至導致機體不可抑制性的炎癥反應，進而危及生命[1]。腸黏膜屏障主要包括機械屏障、生物屏障、化學屏障以及免疫屏障[2]，本文主要對腸黏膜免疫屏障的功能特點、免疫機制以及保護性措施進行綜述。
1 腸黏膜免疫屏障的結構特點和免疫機制 1.1 腸黏膜免疫屏障的結構特點 腸黏膜免疫屏障是迄今為止動物和人類最重要的屏障之一[3-4]。腸黏膜免疫是區別于動物整體免疫系統的局部免疫，主要在抗原的刺激下產生局部的免疫反應，中和抗原物質，以避免機體本身受到損害。腸黏膜免疫屏障主要由GALT 及其分泌的分泌型免疫球蛋白ＡsIgA、細胞因子等免疫生成物質構成。GALT 包括派伊氏結PP、黏膜淋巴集合體、彌散黏膜淋巴組織以及免疫細胞，其中免疫細胞包含腸上皮細胞IEC、上皮內淋巴細胞IEL和固有層淋巴細胞LPL等。
1.2 腸黏膜免疫屏障的免疫機制 腸黏膜免疫屏障主要是由攝取、遞呈、處理抗原的誘導部位免疫細胞和發生免疫反應的效應部位免疫細胞共同發揮免疫功能構成的獨立免疫體系，其以sIgA介導的體液免疫為主，細胞毒性介導的細胞免疫為輔。腸黏膜免疫應答是免疫系統的特殊免疫細胞對于潛在危害病原進行識別及處理的過程。
2 腸黏膜免疫屏障的保護性措施 鑒于腸黏膜免疫屏障對動物機體免疫健康影響意義重大，因此關于腸黏膜免疫屏障功能的調節與保護有必要進行深入研究，以下是常見的黏膜免疫屏障的調節保護性措施。
2.1 益生菌 腸道棲息著數量巨大的菌群，作為腸黏膜的潛在致病性抗原，不僅時刻威脅腸黏膜，還對黏膜免疫屏障具有明顯的刺激作用。腸道菌群影響黏膜免疫抗原提呈通路的活化[10]、sIgA 和細胞因子的生成以及免疫應答的激活等。現階段，益生菌制劑的添加應用是維持腸道菌群平衡、改善腸黏膜免疫屏障功能最有效的保護措施之一。 益生菌是一群可以在胃腸道內定植的有益微生物群落，主要包括乳酸菌、雙歧桿菌、酵母菌、芽孢桿菌等，不僅可有效地維持腸道內菌群平衡，即抑制病原菌在腸道的黏附定植和腐敗菌的過度生長、促進有益菌生長，還能與腸黏膜共同構成一道屏障，增強腸黏膜緊密連接蛋白的表達，并對于sIgA、細胞因子、腸黏膜淋巴細胞都有明顯的調節作用，具有明顯的維護正常腸道菌群環境、優化腸黏膜免疫系統、預防和治療特殊病理狀況的多重保護菌株特性。
2.2 飼糧調控 腸道是營養物質消化吸收的主要場所，動物機體腸內和腸外的特定營養狀態很大程度上影響腸黏膜免疫屏障功能，適當調控飼糧營養因子水平是維持正常腸內營養供給、保證腸黏膜免疫屏障功能的最重要且最常見的調節、保護性措施，主要包括補飼精氨酸Arg、谷氨酰胺Gln及鋅Zn、硒Se和維生素Ａ等微量元素。
2.2.1 補飼Arg 和Gln Arg是一種條件性必需氨基酸，作為一氧化氮的前提物質，不僅在營養代謝中起重要作用，參與蛋白質的合成以及尿素、肌酸、多胺和激素的合成與釋放，還對腸黏膜免疫屏障功能起著至關重要的調節保護作用。Arg 可促進腸道Ｔ 細胞活化，增加吞噬細胞活性，強化腸道免疫屏障對外來病原體、內毒素的清除作用。研究表明，飼糧添加Arg 對多種病理因素尤其脂多糖（ＬＰＳ）、熱應激等所致的腸黏膜損傷有明顯的緩解作用，改善腸黏膜結構及免疫屏障功能[14]。 Gln 是一種條件性必需氨基酸，是腸黏膜細胞蛋白、核酸合成的底物。Gln 是腸道上皮細胞和淋巴細胞的最主要能源物質，同時又是細胞增殖分化的氮源，可滿足上皮細胞快速增殖、修復的需要，充分保證腸道正常發育，尤其是降低應激狀態所導致的腸黏膜通透性變化，穩定腸黏膜上皮細胞的緊密連接結構[17]，抑制細菌和毒素的移位侵入途徑，并大幅度增強腸黏膜免疫性能， 提高淋巴細胞、吞噬細胞功能。因此，在飼糧中可以考慮添加適量的Gln 以維持上皮細胞增殖與修復的需要，進而保護腸道屏障功能，緩解多種因素所致的黏膜損傷狀況。
2.2.2 飼糧Zn、Se水平 Zn、Se不僅是維持動物腸道健康的重要營養性微量元素，還可通過結合抗體和細胞因子來調節黏膜免疫應答。飼糧中適宜的Zn 水平可促進腸黏膜sIgA 和IL?2 的分泌，進而維持腸黏膜免疫屏障功能，同時針對動物機體抗氧化能力、生產性能以及腸炎癥類疾病的防治具有較好的飼喂效果[20-21]。谷胱甘肽過氧化物酶GPx是動物機體抗氧化和局部、整體免疫的關建酶[23]，而Se作為GPx的重要組成成分，可維持腸黏膜屏障相對穩定。值得注意的是，過量尤其是中毒劑量的Zn、Se水平嚴重影響胃腸黏膜結構完整性和上皮淋巴細胞數量、結構。因此，應控制飼糧適宜的微量元素水平，同時注意微量元素之間的協同、拮抗作用。
2.2.3 飼糧維生素A水平 維生素A動物機體內的代謝產物，視黃酸影響腸黏膜DC數量、sIgA 含量、T細胞和B細胞功能以及細胞因子的產生，同時VA也可減弱黏膜炎癥和恢復維生素A缺乏所導致的黏膜免疫應答受損狀況。DC是腸黏膜中功能最強的APC，其表面的TLR受體識別外源病原體刺激后，迅速誘導DC的成熟化并向次級淋巴組織遷移，進而與Ｔ 細胞共同影響細胞因子和炎癥因子的合成，產生一系列免疫應答。
2.3 預防應激 環境因素的突然變化（溫度變化、飼糧變化、抗生素的使用等）、驚嚇、束縛以及不可預見性的長時間慢性輕度應激等多種應激方式會對動物機體多系統多組織器官產生影響。腸道是最易受應激反應影響的器官之一，尤其腸黏膜結構的完整性受之影響更甚，諸多應激方式還會誘導腸黏膜免疫系統的免疫激活。其中熱應激嚴重損傷動物機體的黏膜結構和黏膜免疫屏障性能，是動物生產性能和腸道健康的重要環境制約因素[27]。研究證實，熱應激、氧化應激等抑制黏膜免疫功能的主要原因是其導致內毒素含量顯著增加，進而誘導機體炎癥反應。內毒素是革蘭陰性細菌細胞壁外膜上的一種LPS與微量蛋白質的復合物。LPS對腸黏膜產生強烈的免疫刺激，使腸黏膜通透性增高、局部吞噬細胞和炎性介質數量增加，尤其破壞黏膜免疫的Ｍ 細胞啟動步驟，直接或間接損傷小腸黏膜屏障功能。
2.4 其 他 近年來，腸黏膜免疫保護的研究更加趨向于多組織器官、多層次營養和多應用水平相結合的研究方向發展，除上述所介紹的預防保護措施外，神經干預、核苷酸、脂肪酸、Ｎ-乙酰半胱氨酸、酵母復合物以及異麥芽低聚糖、低聚果糖等功能性低聚糖也是常見且應用效果明顯的影響黏膜免疫屏障的重要因素。
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發表于 2014-8-11 14:40:48
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