應激與腸道粘膜免疫耐受

應激與腸道粘膜免疫耐受第一頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期六

細胞核CD4T細胞APCB7CD285

MHC-II類分子抗原呈遞途徑MHC-II分子的合成a,b鏈和不變鏈的運輸運輸至膜表432溶酶體吞噬體CD4TCR抗原肽1第二頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期六應激應激是指機體受到各種內(nèi)、外環(huán)境刺激時所出現(xiàn)的非特異性全身性反應。是整個機體適應保護機理的一個重要組成部分。隨著腦-腸軸及神經(jīng)生物學研究的深入，表明應激源無論來自體內(nèi)或體外、肉體上或心理上，都將刺激機體產(chǎn)生相應的應激反應以維持機體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定性和機體的存活。其中對免疫系統(tǒng)的影響也是應急反應的一個重要方面。第三頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期六腸道免疫學

腸道不僅是機體消化、吸收營養(yǎng)物質(zhì)的功能器官，同時還具有黏膜屏障功能。腸黏膜屏障主要由一下方面組成：機械屏障：腸黏膜上皮細胞的完整性和上皮細胞間的緊密連接?；瘜W屏障：胃腸道分泌的胃酸、膽汁、蛋白分解酶等。生物屏障：腸道菌群平衡。免疫屏障：上皮內(nèi)淋巴細胞和SIgA等組成。腸道粘膜免疫系統(tǒng)是一個復雜的網(wǎng)絡(luò)體系，由多種細胞組成。腸上皮是由極化的高度分化的腸上皮細胞通過緊密連接而成，成為黏膜防御的第一道防線。第四頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期六腸道相關(guān)淋巴組織(gut-associated

lymphoidtissue，GALT包括間斷分布于小腸腸壁上的Peyer’S結(jié)(Peyer’Spatch，PP)，Peyer’S結(jié)是腸道重要的免疫器官，其內(nèi)含有DCs、B細胞濾泡和生發(fā)中心及少量濾泡內(nèi)T淋巴細胞。Peyer’S結(jié)內(nèi)的DCs可以攝取細菌抗原并將其呈遞給成熟的淋巴細胞，故Peyer’S結(jié)可作為針對腸道抗原產(chǎn)生免疫應答的主要部位。第五頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期六腸道相關(guān)淋巴組織(gut-associated

lymphoidtissue，GALTPeyer’S結(jié)頂部亞上皮區(qū)域由特殊的上皮細胞覆蓋，能攝取特殊類抗原如細菌，稱為M細胞(Microfoldcell),適于將腸腔內(nèi)抗原轉(zhuǎn)運給APCs，通過其抗原提呈作用，可誘導GALT中的B淋巴細胞分化為漿細胞從而產(chǎn)生IgA，活化T淋巴細胞分散到腸道黏膜各處，產(chǎn)生相應的免疫應答反應。第六頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期六腸道相關(guān)淋巴組織(gut-associated

lymphoidtissue，GALTDCs主要分布于Peyer’S結(jié)和腸系膜淋巴結(jié)(Mesentericlymphnodes，MLN)，少量分布于腸道黏膜固有層(Laminapropria，LP)，可以直接攝取抗原或通過伸出樹突進入腸腔內(nèi)攝取抗原以呈遞給T、B淋巴細胞而引起免疫應答反應。第七頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期六腸道相關(guān)淋巴組織(gut-associated

lymphoidtissue，GALT有研究證明，腸道上皮細胞(epithelialcel1，EC)分泌的胸腺間質(zhì)淋巴蛋白(thymicstromal|ymphoprotein，TSLP)可幫助DC維持不成熟的狀態(tài)。腸道DCs的不同亞群、DCs的不同成熟階段，均可影響其對免疫功能的調(diào)節(jié)作用。此外腸道粘膜還有吞噬細胞，在清除腸道異物，消滅病原菌發(fā)揮了很大的作用。 第八頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期六低度炎癥反應與IBS研究發(fā)現(xiàn)，40％的IBS患者腸粘膜活檢組織在顯微鏡下可見非特異性炎癥改變，如中性粒細胞、肥大細胞和T細胞浸潤；50％的IBS患者常規(guī)病理檢查正常，但免疫組化染色可發(fā)現(xiàn)上皮內(nèi)淋巴細胞和固有層CD25+?CD3+T細胞數(shù)量增加。近年來大量國外研究發(fā)現(xiàn)，與健康志愿者相比，IBS回腸和結(jié)腸粘膜中免疫細胞的數(shù)量明顯增加，如腸嗜鉻細胞、肥大細胞、T細胞、巨噬細胞等。第九頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期六低度炎癥反應與IBS研究發(fā)現(xiàn)：與正常組比較，無論腹瀉型還是便秘型IBS患者結(jié)腸和小腸黏膜上皮均可見到杯狀細胞內(nèi)黏液泡和融合的黏液分泌泡明顯增多,呈分泌旺盛狀態(tài)，這種現(xiàn)象提示腸黏膜腺細胞功能處于活躍狀態(tài)。第十頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期六低度炎癥反應與IBS腸道杯狀細胞分泌的黏液對細胞具有保護作用，可明顯減輕多種損傷因子介導的腸黏膜損害，腸道杯狀細胞在受到炎性介質(zhì)的刺激下，分泌明顯增加。因此腸道粘膜超微結(jié)構(gòu)提示IBS患者腸黏膜可能存在某些不明原因的炎性損傷。第十一頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期六

IL-1β與IBS

IL-1β主要是由單核細胞及受損組織釋放的炎性介質(zhì)，也是一種免疫反應的標志物,它對胃腸分泌和運動有影響。王利華等應用RT-PCR法測定了有或無痢疾/腸炎史的IBS患者及對照組腸黏膜中IL-1α、IL-1β及IL-1ra的mRNA表達：在有痢疾/腸炎史的IBS患者中，其末端回腸和直乙結(jié)腸交界處腸黏膜內(nèi)IL-1βmRNA的表達明顯增高。第十二頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期六IL-1β與IBS國外的研究將痢疾感染后進展或不進展為IBS的急性胃腸炎患者進行比較，其中進展為IBS患者的IL-1βmRNA表達較沒有進展為IBS的患者明顯增高。有研究發(fā)現(xiàn)神經(jīng)病理性疼痛大鼠脊髓背角IL-1βmRNA及蛋白表達均明顯升高?，F(xiàn)已知IL-1βmRNA的可抑制腸道水、鈉的吸收而產(chǎn)生腹瀉，還與遲發(fā)性疼痛和過敏有關(guān)。第十三頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期六IL-1β與IBSIL-1β可以通過誘導初級傳入神經(jīng)產(chǎn)生COX-2、iNOS及SP等疼痛介質(zhì),引起中樞敏化，從而產(chǎn)生持續(xù)性疼痛。因此IL-1β的表達情況是了解腸道是否存在炎癥的可靠指標，也是了解腸道內(nèi)臟高敏感性的指標。第十四頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期六

VIP與IBS

腸道運動的調(diào)節(jié)主要包括神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng),這兩個系統(tǒng)相互作用,相互影響,任何影響這兩個系統(tǒng)的因素都可以使腸道運動紊亂。有研究發(fā)現(xiàn)IBS患者腸黏膜中杯狀細胞、MC、漿細胞、神經(jīng)內(nèi)分泌細胞超微結(jié)構(gòu)的變化.，提示它們均處于高度功能活躍和分泌旺盛狀態(tài)，因此提示神經(jīng)-免疫-內(nèi)分泌系統(tǒng)可能在IBS發(fā)病中發(fā)揮著重要的作用。第十五頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期六

VIP與IBS

VIP廣泛分布于腸道和神經(jīng)系統(tǒng)，是一種含28個氨基酸殘基的堿基多肽,在結(jié)腸的含量最高。VIP作用十分廣泛,主要通過神經(jīng)分泌和旁分泌的方式發(fā)揮作用。在消化道表現(xiàn)為抑制下段食管括約肌張力，抑制胃、腸肌張力，抑制小腸水電解質(zhì)吸收和膽囊收縮。第十六頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期六

VIP與IBS

便秘型IBS患者血漿和腸黏膜中VIP含量明顯升高，推測可能由于VIP一般都對胃腸道運動的抑制作用,患者體內(nèi)VIP表達升高，造成了腸道動力抑制性環(huán)境，以致腸蠕動性收縮不易發(fā)生，導致便秘發(fā)生。第十七頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期六

VIP與IBS

腹瀉型IBS患者空腹血漿VIP水平較正常人也明顯升高。腹瀉型IBS與便秘型IBS之間沒有差異。但是國內(nèi)也有報道,IBS患者血漿中VIP含量不高。目前,IBS患者是否存在VIP或神經(jīng)支配的異常尚無定論，但VIP以其顯著的腸道抑制性效應而受到研究者的關(guān)注。第十八頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期六腸道炎癥與免疫功能的變化有關(guān)腸道炎癥和免疫功能的改變可能通過以下幾種機制影響腸道功能：(1)促腎上腺皮質(zhì)激素釋放因子的釋放：腸道內(nèi)的炎癥刺激可能引起促腎上腺皮質(zhì)激素釋放因子(CRF)增加,而持續(xù)的CRF分泌增加可引起結(jié)腸運動加快和內(nèi)臟感覺異常。第十九頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期六腸道炎癥與免疫功能的變化(2)破壞腸黏膜屏障：某些感染腸道的病原體直接破壞腸黏膜屏障，也可通過內(nèi)毒素和細胞因子破壞腸黏膜，使其通透性增加。免疫細胞可以被食物、細菌抗原或通過腸神經(jīng)系統(tǒng)和免疫細胞上的神經(jīng)肽類受體激活，分泌細胞因子、炎癥遞質(zhì)以影響腸道的功能。腸道的炎癥反應可能會削弱腸道黏膜的屏障作用,使得黏膜通透性增加。第二十頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期六腸道炎癥與免疫功能的變化(3)炎癥刺激導致肥大細胞（MC）活化脫顆粒，MC是一種重要的腸道炎癥細胞,表面具有胃腸激素的受體,一些胃腸激素可以刺激MC釋放多種生物活性物質(zhì)影響腸道運動和感覺功能,這也許是炎癥所致IBS癥狀的關(guān)鍵環(huán)節(jié),是神經(jīng)-免疫和腦-腸軸之間的橋梁。第二十一頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期六腸道炎癥與免疫功能的變化研究發(fā)現(xiàn)，IBS患者(包括PI-IBS和非PI-IBS)腸黏膜內(nèi)肥大細胞的數(shù)量較正常人和非IBS患者明顯增多，且活化比例增高。肥大細胞和淋巴細胞均為免疫細胞，其活化還提示免疫機制的啟動。IBS患者腸道粘膜存在炎癥反應，但并不是所有IBS患者都存在炎癥,且這種腸道低度炎癥改變的發(fā)生率尚不明確,其相關(guān)的研究還不能充分解釋這種炎癥存在的原因,且這種低度炎癥反應具體是如何影響腸道動力及內(nèi)臟感覺而產(chǎn)生IBS癥狀,這諸多的問題還有待于進一步研究。第二十二頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期六

樹突狀細胞、協(xié)同刺激分子與腸道免疫調(diào)節(jié)

樹突狀細胞(Dendriticcells，DCs)是機體主要的抗原遞呈細胞（professionalantigenpresentingcells，APC)，是腸道免疫系統(tǒng)中的重要組成成員。在這個高度抗原性的腸腔環(huán)境中，腸道黏膜免疫系統(tǒng)必須維持對共生菌、食物和自身抗原的免疫耐受，維持腸道自穩(wěn)，并啟動對病原菌的免疫應答反應，以預防控制宿主體內(nèi)的感染,在這一過程中，腸道DCs發(fā)揮著重要作用。第二十三頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期六

樹突狀細胞、協(xié)同刺激分子與腸道免疫調(diào)節(jié)

人體腸道DC有許多不同的特異性亞型，其形成與腸道不同部位微環(huán)境，并且也受到各種細胞因子的影響。目前認為，CD1lc+DC按是否表達表面標志CD1lb和CD8α分為四種亞型：CDl1b+CD8α-、CDl1b-CD8α+、CDl1b-CD8α-等。CD80和CD86屬B7分子超家族成員，是巨噬細胞、樹突狀細胞等抗原遞呈細胞(APC)上的重要共刺激分子,可向T細胞傳遞十分重要的共刺激信號。第二十四頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期六

樹突狀細胞、協(xié)同刺激分子與腸道免疫調(diào)節(jié)

T細胞活化除需要特異性抗原肽呈遞的第一信號(識別信號)外,還需要協(xié)同刺激分子呈遞的第二信號(協(xié)同刺激信號)。在協(xié)同刺激分子中,較重要的是B7家族的B7-1（CD80）和B7-2(CD86),它們在T細胞的生長、分化、死亡及細胞因子分泌的調(diào)節(jié)過程中發(fā)揮重要作用。第二十五頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期六

DCs在誘導免疫耐受中的作用

免疫耐受和免疫激活對維持腸道穩(wěn)態(tài)是必要的，通常認為口服食物、可溶性抗原和腸道益生菌可產(chǎn)生免疫耐受。免疫耐受的可能機制是誘導T細胞無能或缺失?；蛘T導調(diào)節(jié)性T細胞產(chǎn)生轉(zhuǎn)化生長因子TGF-β或IL-10。樹突細胞在黏膜中的作用主要體現(xiàn)為在腸道黏膜免疫系統(tǒng)中的作用。研究證明，靜息狀態(tài)下黏膜DC主要誘導Th2的免疫應答，發(fā)揮免疫耐受的作用，其誘導免疫耐受的機制最新研究發(fā)現(xiàn)如下：第二十六頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期六DCs在誘導免疫耐受中的作用誘導T細胞的無能或誘導激活T細胞凋亡未成熟DC表面表達低水平的MHC分子，幾乎不表達CD40、CD80、CD86、LFA-3、ICAM一1等激活T細胞所必須的輔助分子，所以，雖然它們具有很強的抗原攝取加工能力，但由于缺乏多種共刺激分子而不能活化T細胞，導致T細胞的無能或低能反應，從而誘導抗原特異性耐受。第二十七頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期六DCs在誘導免疫耐受中的作用實驗表明，DC通過受體介導內(nèi)吞作用攝取抗原而被刺激，導致自身反應性T細胞被大部分清除。如CD205(DEC-205)是淋巴結(jié)DC表達的一種內(nèi)吞受體，它允許在沒有炎癥刺激的情況下攝取抗原而引起T細胞耐受。這種DC只表達MHC-Ⅱ和MHG-I抗原遞呈分子，而缺少或表達相當?shù)偷腡細胞伴隨因子CD80和CD86。DC能表達抑制T細胞生長或誘導T細胞凋亡的分子(如NO、FasL等)，使得DC具有破壞T細胞應答的能力。第二十八頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期六DCs在誘導免疫耐受中的作用誘導調(diào)節(jié)性T細胞現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)具有調(diào)節(jié)功能的T細胞有很多亞群，可根據(jù)它們的表面標記、細胞因子分泌和發(fā)揮作用的方式來分類。目前研究最多的也甚為重要的是D4+CD25+Tr細胞。并且CD4+CD25+Tr細胞被公認為經(jīng)典的具有調(diào)節(jié)作用的T細胞。DCs不僅可以通過攝取、加工和提呈作用誘發(fā)T細胞免疫，而且可通過對T細胞的刪失作用和/或?qū)r細胞的誘生作用來介導免疫耐受的發(fā)生。第二十九頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期六DCs在誘導免疫耐受中的作用當CD4+CD25+Tr與不成熟DC接觸時，能形成負反饋來影響DC的分化與成熟。而降低DC與Tr的作用后，這些DC不能有效的刺激T細胞免疫反應，甚至可以誘導出更多的D4+CD25+Tr。如果在DC和D4+CD25+Tr細胞間不存在相互作用，那么很難想象機體還具備維持免疫與耐受間堪稱精妙平衡的能力。第三十頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期六DCs在誘導免疫耐受中的作用選擇性激活Th2型T細胞亞群DC的耐受性可能與選擇性激活Th2型T細胞亞群有關(guān)。早期的研究證明，抗原刺激后的D8α+DC可誘導Th1反應，而CD8α-DC則誘導Th2反應,最近有人將DC根據(jù)其功能不同分為DC1/DC2，其中DC1可產(chǎn)生大量IL-12、TNF-α和少量IL-6，誘導Th向Th1分化；而DC2可分泌大量IL-6和少量IL-12，誘導Th向Th2分化，體外試驗證明，DC與腸道EC共培養(yǎng)時，可分泌IL-10和IL-6(而不是分泌IL-12)，進而介導Th2反應。第三十一頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期六DCs在誘導免疫耐受中的作用DCs與腸道免疫激活腸道DCs在腸道抗原刺激、趨化因子和細胞因子的作用下，在遷移的過程中逐漸形成成熟的DCs(mDCs)，上調(diào)一些協(xié)同刺激分子包括CD80、CD86和CD40在內(nèi)的表達，開始表達趨化因子DC-CK1，優(yōu)先吸引naive(CD45RA)T細胞。表達一些黏附分子如CD2、CD11α、和整合素βl與β2。以上這些性質(zhì)能使mDC吸引并聚集naiveT淋巴細胞，從而誘導naiveT細胞分化為Thl細胞，而產(chǎn)生炎癥相關(guān)的免疫反應。第三十二頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期六DCs在誘導免疫耐受中的作用研究發(fā)現(xiàn)對IBD患者固有層CD11c+DC進分離和培．發(fā)現(xiàn)DC表面活性標志CD40升高，TLR2和TLR4表達增加，且分泌IL-6和IL-12，而IL-10水平無明顯變化．提示固有層CD1lc+DC的激活參與IBD發(fā)病。最近的研究發(fā)現(xiàn)，在用急性葡聚糖硫酸鈉（dextransulfatesodium,DSS)基因CD11c-DTR/GFP小鼠結(jié)腸炎的研究表明，骨髓來源的樹突狀細胞（BM-DCs）在受到DSS刺激時，能產(chǎn)生炎性趨化因子MIP-2，MIP-1，KC。并且還能產(chǎn)生Th1型細胞因子IL-12、TNF-alpha等，總之，這個實驗提供一個直接的證據(jù)說明DCs在DSS致急性結(jié)腸炎中發(fā)揮了重要的免疫調(diào)節(jié)作用。第三十三頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期六DCs在誘導免疫耐受中的作用腸易激綜合癥(IBS)是最常見的胃腸功能紊亂性疾病，而近年的研究發(fā)現(xiàn)，IBS與炎癥性腸病在發(fā)病機制和臨床表現(xiàn)方面具有一定的相似性。有學者提出：IBS可能是IBD的一個輕癥亞型。有研究顯示小鼠結(jié)腸炎模型的結(jié)腸DCs中發(fā)現(xiàn)共刺激分子表達增加，結(jié)腸炎小鼠分離的DC細胞顯示高水平的CD80和MHC-II的表達，與成熟和活化的DCs表型一致，高效提呈抗原更易引起T細胞活化。第三十四