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1、应激对肠道粘膜 免疫耐受影响滨州市人民医院消化科 刘宝珍细 胞 核CD4 T 细胞APCB7CD285MHC-II 类 分 子 抗 原 呈 递 途 径MHC-II分子的合成a,b链和不变链 的运输运输至膜表432溶酶体吞噬体CD4TCR 抗原肽1应激 应激是指机体受到各种内、外环境刺激时 所出现的非特异性全身性反应。 是整个机体适应保护机理的一个重要组成 部分。随着脑-肠轴及神经生物学研究的深 入，表明应激源无论来自体内或体外、肉 体上或心理上，都将刺激机体产生相应的 应激反应以维持机体内环境的稳定性和机 体的存活。其中对免疫系统的影响也是应 急反应的一个重要方面。 肠道免疫学 肠道不仅是机体
2、消化、吸收营养物质的功能器官，同时还 具有黏膜屏障功能。肠黏膜屏障主要由一下方面组成： 机械屏障：肠黏膜上皮细胞的完整性和上皮细胞间的紧密 连接。 化学屏障：胃肠道分泌的胃酸、胆汁、蛋白分解酶等。 生物屏障：肠道菌群平衡。 免疫屏障：上皮内淋巴细胞和SIgA 等组成。 肠道粘膜免疫系统是一个复杂的网络体系，由多种细胞组 成。 肠上皮是由极化的高度分化的肠上皮细胞通过紧密连接而 成，成为黏膜防御的第一道防线。 肠道相关淋巴组织(gut-associated lymphoid tissue，GALT 包括间断分布于小肠肠壁上的PeyerS结 (PeyerS patch，PP)，Peyer S结是肠
3、道 重要的免疫器官，其内含有DCs、B细胞滤 泡和生发中心及少量滤泡内T淋巴细胞。 PeyerS结内的DCs可以摄取细菌抗原并将 其呈递给成熟的淋巴细胞，故PeyerS结可 作为针对肠道抗原产生免疫应答的主要部 位。肠道相关淋巴组织(gut-associated lymphoid tissue，GALT PeyerS结顶部亚上皮区域由特殊的上皮细 胞覆盖，能摄取特殊类抗原如细菌，称为M 细胞(Microfold cell),适于将肠腔内抗原转运 给APCs，通过其抗原提呈作用，可诱导 GALT中的B淋巴细胞分化为浆细胞从而产 生IgA，活化T淋巴细胞分散到肠道黏膜各 处，产生相应的免疫应答反应
4、。肠道相关淋巴组织(gut-associated lymphoid tissue，GALT DCs主要分布于PeyerS结和肠系膜淋巴结 (Mesenteric lymphnodes ， MLN) ， 少量 分布于肠道黏膜固有层(Laminapropria， LP)，可以直接摄取抗原或通过伸出树突进 入肠腔内摄取抗原以呈递给T、B淋巴细胞 而引起免疫应答反应。 肠道相关淋巴组织(gut-associated lymphoid tissue，GALT 有研究证明，肠道上皮细胞 (epithelial cel1，EC)分泌的胸腺间质淋巴蛋白 (thymicstromal|ymphoprotein，
5、TSLP)可帮 助DC维持不成熟的状态。 肠道DCs的不同亚群、DCs的不同成熟阶段 ，均可影响其对免疫功能的调节作用。此 外肠道粘膜还有吞噬细胞，在清除肠道异 物，消灭病原菌发挥了很大的作用。低度炎症反应与IBS 研究发现，40的IBS 患者肠粘膜活检组织在显 微镜下可见非特异性炎症改变，如中性粒细胞、 肥大细胞和T 细胞浸润；50的IBS 患者常规病 理检查正常， 但免疫组化染色可发现上皮内淋巴 细胞和固有层CD25+CD3+T 细胞数量增加。 近年来大量国外研究发现，与健康志愿者相比， IBS 回肠和结肠粘膜中免疫细胞的数量明显增加 ，如肠嗜铬细胞、肥大细胞、T细胞、巨噬细胞等 。 低度
6、炎症反应与IBS 研究发现：与正常组比较，无论腹泻型还 是便秘型IBS 患者结肠和小肠黏膜上皮均可 见到杯状细胞内黏液泡和融合的黏液分泌 泡明显增多,呈分泌旺盛状态，这种现象提 示肠黏膜腺细胞功能处于活跃状态 。低度炎症反应与IBS 肠道杯状细胞分泌的黏液对细胞具有保护 作用，可明显减轻多种损伤因子介导的肠 黏膜损害，肠道杯状细胞在受到炎性介质 的刺激下，分泌明显增加 。因此肠道粘膜 超微结构提示IBS 患者肠黏膜可能存在某些 不明原因的炎性损伤。IL-1与IBS IL-1 主要是由单核细胞及受损组织释放的 炎性介质，也是一种免疫反应的标志物,它 对胃肠分泌和运动有影响。王利华等应用 RT-P
7、CR 法测定了有或无痢疾/ 肠炎史的 IBS 患者及对照组肠黏膜中IL-1、IL-1 及 IL-1ra 的mRNA 表达： 在有痢疾/ 肠炎史的IBS 患者中，其末端回 肠和直乙结肠交界处肠黏膜内IL-1mRNA 的表达明显增高。 IL-1与IBS 国外的研究将痢疾感染后进展或不进展为 IBS 的急性胃肠炎患者进行比较，其中进展 为IBS 患者的IL-1mRNA 表达较没有进展 为IBS 的患者明显增高。 有研究发现神经病理性疼痛大鼠脊髓背角IL -1mRNA 及蛋白表达均明显升高。现已知 IL-1mRNA 的可抑制肠道水、钠的吸收而 产生腹泻，还与迟发性疼痛和过敏有关。IL-1与IBS IL
8、-1 可以通过诱导初级传入神经产生COX -2、iNOS 及SP 等疼痛介质,引起中枢敏化 ，从而产生持续性疼痛。 因此IL-1 的表达情况是了解肠道是否存在 炎症的可靠指标，也是了解肠道内脏高敏 感性的指标。VIP与IBS 肠道运动的调节主要包括神经系统和内分 泌系统, 这两个系统相互作用,相互影响, 任 何影响这两个系统的因素都可以使肠道运 动紊乱。 有研究发现IBS患者肠黏膜中杯状细胞、 MC、浆细胞、神经内分泌细胞超微结构的 变化.，提示它们均处于高度功能活跃和分 泌旺盛状态，因此提示神经-免疫-内分泌系 统可能在IBS发病中发挥着重要的作用。 VIP与IBS VIP广泛分布于肠道和神
9、经系统，是一种含 28个氨基酸残基的碱基多肽, 在结肠的含量 最高。VIP 作用十分广泛,主要通过神经分 泌和旁分泌的方式发挥作用。在消化道表 现为抑制下段食管括约肌张力，抑制胃、 肠肌张力，抑制小肠水电解质吸收和胆囊 收缩。VIP与IBS 便秘型IBS患者血浆和肠黏膜中VIP 含量明 显升高，推测可能由于VIP一般都对胃肠道 运动的抑制作用,患者体内VIP表达升高，造 成了肠道动力抑制性环境，以致肠蠕动性 收缩不易发生，导致便秘发生。VIP与IBS 腹泻型IBS患者空腹血浆VIP水平较正常人 也明显升高。 腹泻型IBS与便秘型IBS之间没有差异。但 是国内也有报道, IBS患者血浆中VIP
10、含量不高 。目前, IBS患者是否存在VIP或 神经支配的异常尚无定论，但VIP以其显著 的肠道抑制性效应而受到研究者的关注。肠道炎症与免疫功能的变化 有关肠道炎症和免疫功能的改变可能通过 以下几种机制影响肠道功能： (1)促肾上腺皮质激素释放因子的释放：肠 道内的炎症刺激可能引起促肾上腺皮质激 素释放因子(CRF)增加, 而持续的CRF分泌 增加可引起结肠运动加快和内脏感觉异常 。 肠道炎症与免疫功能的变化 (2) 破坏肠黏膜屏障： 某些感染肠道的病原 体直接破坏肠黏膜屏障，也可通过内毒素 和细胞因子破坏肠黏膜，使其通透性增加 。免疫细胞可以被食物、细菌抗原或通过 肠神经系统和免疫细胞上的神
11、经肽类受体 激活，分泌细胞因子、炎症递质以影响肠 道的功能。肠道的炎症反应可能会削弱肠 道黏膜的屏障作用, 使得黏膜通透性增加。 肠道炎症与免疫功能的变化 (3) 炎症刺激导致肥大细胞（MC）活化 脱颗粒，MC是一种重要的肠道炎症细胞, 表面具有胃肠激素的受体, 一些胃肠激素可 以刺激MC释放多种生物活性物质影响肠道 运动和感觉功能, 这也许是炎症所致IBS症 状的关键环节, 是神经-免疫和脑-肠轴之间 的桥梁。 肠道炎症与免疫功能的变化 研究发现，IBS患者(包括PI-IBS和非PI-IBS)肠黏 膜内肥大细胞的数量较正常人和非IBS患者明显增 多，且活化比例增高。肥大细胞和淋巴细胞均为 免
12、疫细胞，其活化还提示免疫机制的启动。 IBS 患者肠道粘膜存在炎症反应，但并不是所有IBS患 者都存在炎症, 且这种肠道低度炎症改变的发生率 尚不明确, 其相关的研究还不能充分解释这种炎症 存在的原因, 且这种低度炎症反应具体是 如何影响肠道动力及内脏感觉而产生IBS症状, 这 诸多的问题还有待于进一步 研究。树突状细胞、协同刺激分子与肠道 免疫调节 树突状细胞(Dendritic cells，DCs)是机体主要的 抗原递呈细胞（professionalantigen presenting cells，APC)，是肠道免疫系统中的重要组成成员 。 在这个高度抗原性的肠腔环境中，肠道黏膜免疫 系
13、统必须维持对共生菌、食物和自身抗原的免疫 耐受，维持肠道自稳，并启动对病原菌的免疫应 答反应，以预防控制宿主体内的感染, 在这一过程 中，肠道DCs 发挥着重要作用。 树突状细胞、协同刺激分子与肠道 免疫调节 人体肠道DC 有许多不同的特异性亚型，其形成 与肠道不同部位微环境，并且也受到各种细胞因 子的影响。 目前认为，CD1lc+DC 按是否表达表面标志 CD1lb 和CD8 分为四种亚型：CDl1b+CD8-、 CDl1b-CD8+ 、CDl1b-CD8-等。 CD80 和CD86 属B7 分子超家族成员，是巨噬细 胞、树突状细胞等抗原递呈细胞(APC)上的重要 共刺激分子,可向T 细胞传
14、递十分重要的共刺激信 号。 树突状细胞、协同刺激分子与肠道 免疫调节 T 细胞活化除需要特异性抗原肽呈递的第一 信号( 识别信号) 外, 还需要协同刺激分子呈 递的第二信号( 协同刺激信号) 。 在协同刺激分子中, 较重要的是B7 家族的 B7-1（CD80） 和B7-2(CD86),它们在T 细 胞的生长、分化、死亡及细胞因子分泌的 调节过程中发挥重要作用。DCs在诱导免疫耐受中的作用 免疫耐受和免疫激活对维持肠道稳态是必要的， 通常认为口服食物、可溶性抗原和肠道益生菌可 产生免疫耐受。 免疫耐受的可能机制是诱导T 细胞无能或缺失。 或诱导调节性T 细胞产生转化生长因子TGF- 或 IL-1
15、0。 树突细胞在黏膜中的作用主要体现为在肠道黏膜 免疫系统中的作用。 研究证明，静息状态下黏膜DC 主要诱导Th2 的 免疫应答，发挥免疫耐受的作用，其诱导免疫耐 受的机制最新研究发现如下：DCs在诱导免疫耐受中的作用 诱导T 细胞的无能或诱导激活T 细胞凋亡 未成熟DC表面表达低水平的MHC分子，几乎不 表达CD40、CD80、CD86、LFA-3、ICAM一1等 激活T细胞所必须的辅助分子，所以，虽然它们具 有很强的抗原摄取加工能力，但由于缺乏多种共 刺激分子而不能活化T 细胞，导致T细胞的无能或 低能反应，从而诱导抗原特异性耐受。 DCs在诱导免疫耐受中的作用 实验表明，DC通过受体介导
16、内吞作用摄取抗原而 被刺激，导致自身反应性T细胞被大部分清除。 如CD205(DEC-205)是淋巴结DC表达的一种内吞 受体，它允许在没有炎症刺激的情况下摄取抗原 而引起T细胞耐受。这种DC只表达MHC-和 MHG-I抗原递呈分子，而缺少或表达相当低的T细 胞伴随因子CD80和CD86。DC能表达抑制T细胞 生长或诱导T细胞凋亡的分子(如NO、FasL等)， 使得DC具有破坏T细胞应答的能力。DCs在诱导免疫耐受中的作用 诱导调节性T 细胞 现在发现具有调节功能的T细胞有很多亚群，可根 据它们的表面标记、细胞因子分泌和发挥作用的 方式来分类。 目前研究最多的也甚为重要的是D4+CD25+Tr细 胞。并且CD4+CD25+Tr细胞被公认为经典的具 有调节作用的T细胞。 DCs不仅可以通过摄取、加工和提呈作用诱发T细 胞
