腸道微生物與黏膜免疫研究的前沿進(jìn)展

俞昊男 劉志華

(中國科學(xué)院生物物理研究所，中科院感染與免疫重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100101)

腸道不僅是食物消化與吸收的場所，同時也是重要的免疫器官。腸腔中定居著約1014個微生物，包括細(xì)菌、真菌、病毒及原生動物等[1]。腸道屏障主要由腸道共生菌、腸道黏液層、腸上皮細(xì)胞和固有層內(nèi)多種免疫細(xì)胞共同組成[2]。腸道菌群可促進(jìn)宿主黏膜免疫系統(tǒng)的發(fā)育與應(yīng)答、增強(qiáng)腸上皮細(xì)胞間的緊密連接(Tight junction)，并對病原具有拮抗作用。腸道黏液層由杯狀細(xì)胞分泌的黏液蛋白構(gòu)成，其中富含腸上皮細(xì)胞分泌的抗菌肽(Antimicro-bial peptide)以及B細(xì)胞產(chǎn)生的分泌型IgA(Secretory immunoglobulin A，SIgA)，可有效抑制細(xì)菌在腸道上皮的黏附和定植。腸上皮細(xì)胞通過緊密連接組成了一道物理屏障，有助于腸腔內(nèi)的細(xì)菌和有害抗原與機(jī)體內(nèi)環(huán)境分隔。腸道中還存在腸相關(guān)淋巴組織(Gut-associated lymphoid tissues，GALTs)，其主要包括組織性淋巴樣組織和彌散分布的淋巴細(xì)胞，前者包括派爾集合淋巴結(jié)(Peyer′ s patches)、孤立淋巴濾泡(Isolated lymphoid follicles，ILFs)以及腸系膜淋巴結(jié)(Mesenteric lymphoid node，MLN)，后者主要指分散于黏膜固有層(Lamina propria)及上皮細(xì)胞層內(nèi)的淋巴細(xì)胞，如樹突狀細(xì)胞(Dendritic cell，DC)、T細(xì)胞和B細(xì)胞等[3]。這些免疫細(xì)胞之間的互相作用構(gòu)成了復(fù)雜而精密的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，調(diào)節(jié)宿主的免疫反應(yīng)以及幫助抵御病原的入侵。

哺乳動物宿主與微生物經(jīng)共同進(jìn)化形成了一種互利共生的關(guān)系：宿主為微生物提供營養(yǎng)和生存的環(huán)境，微生物則通過參與和調(diào)節(jié)宿主的一系列生理活動以促進(jìn)腸道的穩(wěn)態(tài)平衡。人的胃腸道中有1 000多種細(xì)菌，其中大部分為專性厭氧菌，包括厚壁菌(Firmicutes)、擬桿菌(Bacteroidetes)、變形菌(Proteobacteria)和放線菌(Actinobacteria)[4]。……