第四章 肠道微生物与免疫调节
肠道是微生物群定植和免疫细胞产生免疫反应的共同环境,二者之间相互影响。肠道是最大的免疫器官,人类95%以上的感染性疾病直接或间接与消化道有关。由于肠道黏膜面积约有一个网球场大,它的结构和功能构成了强大的黏膜免疫系统。肠道黏膜免疫系统包括肠道相关淋巴组织、淋巴细胞及分子。淋巴细胞主要集中在3个区域,包括上皮细胞层、固有层和集合淋巴结。内含有弥散淋巴组织、孤立淋巴小结、集合淋巴小结,以及淋巴细胞、巨噬细胞和浆细胞等,它们参与构成机体免疫防御的第一道防线,当消化管的黏膜受到抗原的作用后,其黏膜内的淋巴组织随即产生免疫应答并向消化管内分泌免疫球蛋白,以抵御消化管内细菌、病毒及其他有害抗原物质的侵入,从而构成了肠黏膜免疫系统。肠黏膜免疫与肠道细菌之间存在相互作用和共享信号通路。免疫信号在限制微生物群以维持肠道健康内环境平衡中起着重要作用。相应地,黏膜免疫也对微生物群的改变和微生物代谢产物的刺激作出反应。
肠道微生物通过影响免疫系统来调节宿主的健康,它们对免疫系统的发展和正常运作至关重要。健康状态下肠道微生物与宿主免疫之间存在一个相对的稳态,一旦该稳态被打破可引起一系列生理病理变化从而导致疾病的发生,如IBD、代谢综合征、糖尿病、过敏和癌症等。改善菌群紊乱已成为疾病防治的有效途径之一。只有某些特定肠道微生物群的丰度达到一定程度时,这些微生物才能产生足够的胞外代谢产物,从而有益于宿主健康。研究显示炎性肠病(inflammatory bowel disease,IBD)和代谢综合征等许多疾病的发生和发展,都是由于机体免疫失衡引起的。作为肠道微环境中的重要组成部分,肠道微生物对免疫系统的发育和正常运行至关重要,同时对于疾病的预防和控制也有重要的影响。因此,通过营养干预、益生菌补充和粪菌移植等方式调节肠道菌群的组成和功能,有可能改变宿主的免疫反应,进而间接影响一些相关疾病的发展及免疫治疗的效果。