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粘膜免疫在粘膜保护中的作用机制研究进展

来源:第三军医大学学报 作者:佚名 2004-9-27
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摘要: 随着各种广谱、高效抗生素的大量使用,使得从肠粘膜表面来源的条件菌感染显得较为 突出。其次,许多传染病如艾兹病、伤寒、霍乱的感染亦首先来自粘膜表面。目前迫切需要一种能在粘膜表面 使用的高效的非抗生素防治手段,而粘膜免疫的研究不断深化,使人们认识到提高粘膜免疫 屏障在粘膜保护中具有十分重要的意义。1粘膜免......


  随着各种广谱、高效抗生素的大量使用,使得从肠粘膜表面来源的条件菌感染显得较为 突出;其次,许多传染病如艾兹病、伤寒、霍乱的感染亦首先来自粘膜表面。因此,保护粘 膜表面以抵抗环境病原体是感染研究领域重要的议题之一。目前迫切需要一种能在粘膜表面 使用的高效的非抗生素防治手段,而粘膜免疫的研究不断深化,使人们认识到提高粘膜免疫 屏障在粘膜保护中具有十分重要的意义。

  1 粘膜免疫系统的构成及各自功能

  早在1963年,Thomas等就提出IgA是位于粘膜表面主要的免疫成份,此后随着研究逐渐 深入,证明粘膜免疫系统是相对独立于全身免疫系统之外、又与全身免疫系统密不可分的系 统。粘膜免疫往往由二大功能区构成:免疫诱导部位及免疫效应部位。淋巴细胞在全身免疫 系统及粘膜免疫系统内二大功能区之间不断的迁移,同时伴随着淋巴细胞本身的分化成熟 [1]。粘膜免疫诱导部位往往是特异化的粘膜淋巴滤泡,存在于扁桃体、气管及肠道 等处,例如舌、腭扁桃体,口腔及鼻咽部的咽扁桃体,小肠的潘氏结(Peyer's patchs,PP) 以及阑尾。典型肠道的淋巴滤泡分为生发中心及富含B细胞的边缘带;诱导部位通过冠状层 与肠上皮隔离开来,冠状层主要由B细胞、CD+4 T细胞以树突状细胞及巨噬细胞构成 [2]。大量证据表明:诱导部位在局部免疫中起着主要作用,包括抗原的提呈及信号 传导,淋巴细胞的产生及致敏,主要包括特异IgA效应的B细胞,记忆B细胞以及T细胞[ 3]。

  免疫效应部位是指淋巴细胞在此分化为终末细胞并发挥作用的场所,主要为粘膜中的固 有层,通过免疫组化显示固有层含有大量的IgA型浆细胞。

  粘膜免疫系统具有其独特的性质,例如抗原的提呈主要依靠M细胞、淋巴细胞分化过程 中的迁移以及局部调控因子以Th2样因子为主;更为引人注意之处在于,粘膜免疫产生的 抗体主要为IgA型以及肠固有层中T细胞中rδT细胞占多数。这些特点与其屏障作用密切相关 。

  2 粘膜免疫中抗原摄取(Antigen sampling)

  在粘膜免疫组织中,M细胞、树突状细胞及肠上皮细胞均具有抗原摄取功能。M细胞是高 度专业化的肠上皮细胞,拥有区别于其它肠上皮的超微结构及组织学标志[4]。M细 胞在近肠腔的顶端处吞噬肠腔内的可溶性及固化物质,包括肠腔内的微生物,胞内加工后以 吞噬小泡形式转送至侧面胞膜处,并以胞吐方式分泌入细胞间隙。在M细胞侧面聚集有淋巴 细胞及巨噬细胞,从而迅速识别M细胞提供的抗原。通过这种方式,位于肠上皮下的粘膜免 疫诱导部位迅速识别肠腔内抗原并产生免疫应答。

  目前研究表明,肠上皮细胞同样具有抗原摄取功能。许多实验证实[5],肠上 皮细胞吞噬肠腔内抗原并将抗原提呈给已致敏的T细胞。其次,肠上皮细胞接受抗原刺激后 会应激分泌细胞因子,如IL-6等,亦分泌血管活性肽分子;这些因子均可提高局部分泌型 抗体IgA的合成水平。因此,肠上皮细胞在粘膜免疫中的作用逐渐引起重视。 肠固有层中的 rδT细胞在抗原早期识别亦有十分重要的地位[5]。肠粘膜免疫组织能迅速对肠腔 内抗原做出反应,与rδT细胞的功能有很大关系。rδT细胞在肠粘膜免疫组织中数量多,全 身约1/3的rδT细胞位于肠上皮组织中。这类T细胞表面TCR受体类型为rδ,具备CDR3抗体 结构。rδT细胞在局部的作用主要为:进行非限制的细胞毒反应,提供早期杀菌机制;充当 免疫调节细胞,分泌IFN-r、IL-5等,在rδ-knockout的小鼠体内,IgA浆细胞数量明显 减少,说明rδT细胞参与了IgA合成的调控。

  3 参与分泌型IgA合成的相关机制

  分泌型IgA是在肠腔内抗原诱导下,由局部粘膜免疫组织合成,并经上皮细胞分泌入粘 膜表面。SIgA在保护机体免受粘膜表面的微生物侵袭方面起着非常重要的作用,其合成与抗 原提呈、淋巴细胞归巢迁移(Trafficking)、以及周围环境中的细胞因子均有很大关系 [6]。


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