腸道屏障腸粘膜及免疫

腸上皮屏障、腸粘膜與免疫胡彩虹，2023.5.21第1頁(yè)第2頁(yè)目錄（一）腸道屏障1腸道屏障2腸道屏障功能3腸道屏障功能與致病原因4腸上皮屏障5緊密連接分子組成（實(shí)質(zhì)：兩種跨膜蛋白-claudin,occludin)——ZO(ZonulaOccluden,緊密連接蛋白)6緊密連接功能7腸粘膜屏障評(píng)價(jià)辦法第3頁(yè)目錄（二）腸粘膜與免疫1組成2機(jī)體內(nèi)軍事基地3免疫系統(tǒng)從3個(gè)方面發(fā)揮它“國(guó)防”功能4人體內(nèi)“安檢設(shè)防”點(diǎn)5免疫助手6免疫應(yīng)答類型7Toll樣受體及其信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)7.1病原體有關(guān)分子模式（pathogen-associatedmolecularpattern,PAMP）與模式識(shí)別受體（patternrecoganitionreceptor)PAMP與PRR7.2Toll樣受體（Toll-likereceptor，TLR)第4頁(yè)腸道屏障腸道屏障（1）機(jī)械屏障腸上皮屏障、菌膜、粘液層（2）化學(xué)屏障胃酸、膽汁、溶菌酶、粘多糖、抗菌肽（3）生物屏障（常駐菌群微生態(tài)平衡）維持腸道微生態(tài)平衡激活腸道免疫系統(tǒng)活性促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)素消化吸取（4）免疫屏障——腸道有關(guān)淋巴組織：派伊爾結(jié)、固有層淋巴細(xì)胞和上皮內(nèi)淋巴細(xì)胞——多種分泌性抗體第5頁(yè)theintestinalbarrier——intestinallumenH20nutrientspathogenstoxins(1)extrinsicbarrier（mucusCl-、HCO3-、antimicrobialpeptides、microbiota)(2)intrinsicbarrier(tightjunctions)(3)immunologicalbarrier——epithelialcells——laminapropriaentericnervoussystemcirculationimmunecells第6頁(yè)腸道屏障——腸腔水、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、病原體、毒素外部屏障（粘液、抗菌肽、Cl-、HCO3-、微生物區(qū)系）內(nèi)在屏障（緊密連接）——腸上皮細(xì)胞——自我統(tǒng)一體薄層（laminapropria）腸道神經(jīng)系統(tǒng)循環(huán)免疫細(xì)胞第7頁(yè)腸道屏障功能腸道屏障功能不全（1）病原微生物入侵（pathogens)（2）營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化吸取障礙（nutrients)（3）日糧抗原過(guò)敏反應(yīng)（4）腸粘膜缺血缺氧（5）自由基損傷腸粘膜細(xì)胞第8頁(yè)Intestinalmucosalbarrierfunctionandintestinalpathogenicfactors內(nèi)毒素及細(xì)菌（損傷腸粘膜）腸粘膜屏障（反抗腸粘膜損害）通過(guò)淋巴管或血管移位GALT（gutassociatedlymphoidtissues,腸道有關(guān)淋巴樣組織）第9頁(yè)腸粘膜屏障功能與致病原因內(nèi)毒素與細(xì)菌（損傷腸粘膜）腸粘膜屏障（抵抗腸粘膜損傷）通過(guò)淋巴管或血管移位（腸道有關(guān)淋巴樣組織，gutassociatedlymphoidtissues,GALT）第10頁(yè)腸上皮屏障intestinalepithelialbarrier包括腸上皮細(xì)胞和細(xì)胞間連接transcellularpathwayparacellularpathwaystightjunctionsadhensionjunctionsgapjunctionsdesmosomes第11頁(yè)腸上皮屏障包括腸上皮細(xì)胞和細(xì)胞間連接腸上皮細(xì)胞跨細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)（途徑）旁細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)（途徑）細(xì)胞間連接——緊密連接——粘附連接——縫隙連接——橋粒desmosome第12頁(yè)緊密連接分子組成4分子組成：跨膜蛋白封閉蛋白（claudin)密封蛋白（occludin,咬合蛋白）以上兩種蛋白為4次穿膜膜螯合蛋白。C-末端和N-末端均伸向細(xì)胞質(zhì)，對(duì)緊密連接形成和功能起主要作用。Zonulaoccluden(ZO）蛋白緊密連接蛋白緊密連接蛋白模式圖A相鄰質(zhì)膜上蛋白顆粒連成封閉素B緊密連接中兩種跨膜蛋白（封閉蛋白claudin和咬合蛋白/密封蛋白o(hù)ccludin)第13頁(yè)緊密連接功能12形成上皮細(xì)胞質(zhì)膜蛋白與膜脂分子側(cè)向擴(kuò)散屏障，從而維持上皮細(xì)胞極性。第14頁(yè)腸粘膜屏障評(píng)價(jià)辦法1血內(nèi)毒素內(nèi)毒素是革蘭氏陰性菌G-細(xì)胞壁脂多糖（LPS，lipopolysaccharides)成份，正常情況下腸腔（intestinallumen)內(nèi)具有大量細(xì)菌和內(nèi)毒素。腸粘膜屏障功能障礙時(shí)，內(nèi)毒素穿過(guò)腸粘膜，進(jìn)入血循環(huán)（circulation)，形成內(nèi)毒素血癥。監(jiān)測(cè)外周血中內(nèi)毒素水平，成為評(píng)價(jià)腸粘膜屏障功能主要伎倆。第15頁(yè)腸粘膜屏障評(píng)價(jià)辦法2血D-乳酸D-乳酸是細(xì)菌發(fā)酵代謝產(chǎn)物，腸道多種細(xì)菌均可產(chǎn)生。正常情況下，D-乳酸很少被吸取，并且哺乳動(dòng)物不具有將其迅速降解酶系統(tǒng)。腸粘膜通透性增加時(shí)，腸道細(xì)菌產(chǎn)生D-乳酸通過(guò)受損粘膜入血。故檢測(cè)血漿D-乳酸水平可及時(shí)反應(yīng)腸粘膜損害程度和通透性變化。第16頁(yè)腸粘膜屏障評(píng)價(jià)辦法3血二胺氧化酶（diamineoxidase,DAO)二胺氧化酶（DAO)是哺乳動(dòng)物腸絨毛標(biāo)志酶，空腸和回腸活性最高。該酶在小腸絨毛中國(guó)含量高，活性強(qiáng)，在其他組織含量少，活性低。腸粘膜受損后，該酶入血或隨壞死脫落腸粘膜細(xì)胞入腸腔內(nèi)，造成血漿和腸腔FAO活性增高。溶血原因?qū)ζ涑晒杏绊?。?7頁(yè)腸粘膜屏障評(píng)價(jià)辦法4血腸脂肪酸結(jié)合蛋白——IFABP（intestinalfattyacidbindingprotein,IFABP)IFABP是一組低分子量胞液蛋白，在長(zhǎng)鏈脂肪酸攝取、轉(zhuǎn)運(yùn)及代謝調(diào)整中發(fā)揮著主要作用。正常情況下，周圍血中檢測(cè)不到IFABP,腸上皮細(xì)胞通透性增加時(shí)，IFABP釋放，通過(guò)毛細(xì)血管及乳糜管進(jìn)入血液循環(huán)。第18頁(yè)腸粘膜屏障評(píng)價(jià)辦法USSINGCHAMBER(尤斯灌流室，利用體外擴(kuò)散池法）TransepithelialelectricalResistance(TER）R=V/IParacellularfluxofradiolabeledprobe2H-Mannitollowfluxrate=good-intactepithelialbarrierhighfluxrate=bad-leakyepithelialepithelialbarrier第19頁(yè)腸粘膜屏障評(píng)價(jià)辦法尤斯灌流室法（利用體外擴(kuò)散池法）跨上皮電阻(TER）R=V/I放射性標(biāo)志探針旁細(xì)胞流動(dòng)2H-甘露聚糖低流速意味著良好完整上皮屏障高流速意味著損壞有漏縫上皮屏障第20頁(yè)細(xì)胞因子（1）一氧化氮（nitricoxide,NO）神經(jīng)遞質(zhì)，具有舒展血管，保護(hù)腸粘膜作用，能調(diào)整粘膜血流，促進(jìn)粘液釋放，加快粘膜損傷修復(fù)，還能抑制中性粒細(xì)胞附著及刺激肥大細(xì)胞脫顆粒。（2）白介素（interleukin,IL）IL-10在維持腸道屏障功能上起關(guān)鍵作用。（3）粒細(xì)胞集落刺激因子（granulocytecolonystimulatingfactor,G-CSF）可改善中性粒細(xì)胞吞噬作用，對(duì)腸粘膜有一定保護(hù)作用。第21頁(yè)生長(zhǎng)因子——表皮生長(zhǎng)因子（EGF)——轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子（TGF)參與調(diào)整胃腸道粘膜上皮更新和損傷粘膜修復(fù)，維持腸粘膜完整性主要介質(zhì)?！渭?xì)胞生長(zhǎng)因子（hepatocytegrowthfactor,HGF）起源于內(nèi)皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、脂肪細(xì)胞等間質(zhì)細(xì)胞，參與腸粘膜修復(fù)過(guò)程中上皮重建和增殖主要內(nèi)源性刺激物。——胰島素樣生長(zhǎng)因子（Insulin-likegrowthfactor,IGF-1）促進(jìn)腸粘膜DNA和蛋白質(zhì)合成。第22頁(yè)（二）腸道粘膜與免疫第23頁(yè)免疫免疫（immunity):機(jī)體對(duì)“自己”和“異己”識(shí)別、應(yīng)答過(guò)程。體現(xiàn)為清除“異己”，耐受“自己”，維持機(jī)體生理平衡。第24頁(yè)組成1中樞淋巴器官：包括胸腺、骨髓和法氏囊（禽類）2外周淋巴器官包括脾臟、淋巴結(jié)、粘膜有關(guān)淋巴組織、皮膚有關(guān)淋巴組織第25頁(yè)機(jī)體內(nèi)軍事基地士兵工廠——骨髓訓(xùn)練場(chǎng)地——胸腺戰(zhàn)場(chǎng)——淋巴結(jié)第26頁(yè)免疫系統(tǒng)從三個(gè)方面來(lái)發(fā)揮它”國(guó)防“作用1保護(hù)使機(jī)體免于病毒、細(xì)菌、污染物質(zhì)及疾病襲擊。2清除新陳代謝后廢物及免疫細(xì)胞與敵人打仗時(shí)遺留下來(lái)病毒死傷尸體，都必須借由免疫細(xì)胞加以清除。3防御第27頁(yè)人體內(nèi)”安檢設(shè)防“點(diǎn)咽喉守衛(wèi)者血液過(guò)濾器腸道守護(hù)者第28頁(yè)免疫助手盲腸場(chǎng)所：B細(xì)胞成熟，抗體產(chǎn)生。盲腸扮演著交通指揮員角色，生產(chǎn)分子來(lái)指揮白血球到身體各個(gè)部位?！巴ㄖ卑籽蛟谙纼?nèi)存在入侵者，參與局部免疫和控制抗體過(guò)度免疫反應(yīng)。第29頁(yè)免疫應(yīng)答類型1固有免疫/先天免疫/非特異免疫innateimmunity在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中形成第一道防線。個(gè)體出生時(shí)即具有，作用時(shí)間短和范圍廣，并非針對(duì)特定抗原。包括：皮膚、粘膜及其分泌抑菌/殺菌物質(zhì)屏障效應(yīng)，非特異性免疫效應(yīng)細(xì)胞（粒細(xì)胞、單核/巨噬細(xì)胞、NK細(xì)胞）和效應(yīng)分子生物學(xué)作用。2適應(yīng)性免疫/取得性免疫/特異性免疫adaptiveimmunity第30頁(yè)Toll樣受體及其信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)Tolllikereceptor(TLR）anditscellsignalingtransduction第31頁(yè)病原體有關(guān)分子模式——模式識(shí)別受體