黏膜免疫与黏膜外免疫

二、黏膜免疫与黏膜外免疫

黏膜免疫是机体整体免疫不可分割的一部分,属于外周免疫系统,与黏膜外免疫存在广泛的联系,共同构成机体的保护体系。

(一)黏膜免疫的重要性

黏膜免疫指机体与外界相通的肠道、呼吸道及泌尿生殖道等黏膜表面的局部免疫,既是免疫系统的组成部分,又具有相对的独立性,免疫组织和免疫细胞有着自己的特点。黏膜免疫在结构和功能上具有相对独立性,但又与免疫系统的其他组成部分密不可分。

肠道作为消化系统给机体提供了丰富的营养来源,然而,提供营养物质的不仅仅是通过消化系统本身,而且还得益于肠道中的共生菌,他们一方面提供人类自身难以合成的物质,另一方面有助于食物的消化吸收。虽然肠道微生物是机体不可缺少的,但均不能进入体内,不仅是有害菌,共生菌或益生菌也是如此,肠道黏膜免疫系统正是扮演着拒微生物于体外的重要角色。黏膜组织是机体与外部环境交流的场所,是机体受外界有害物质威胁最大的部位,机体95%以上的感染都与黏膜组织相关。黏膜免疫系统的存在,构成了机体抵抗病原微生物入侵的第一道屏障,主要包括黏膜上皮组织和MALT。不仅如此,机体免疫系统功能的正常维持,与黏膜免疫系统同样密切相关,主要表现为:

1.促进免疫系统的发育 黏膜免疫系统是机体接触外源性抗原和微生物的前沿,通过动物出生前后无菌与有菌状态,以及动物胃饲抗生素对微生物的抑制的比较发现,在肠道缺少微生物刺激的条件下,以孤立淋巴滤泡(ILF)为代表的免疫组织发育受到明显影响,主要是因为微生物本身的成分,如LPS、鞭毛蛋白和肽聚糖等对免疫组织的发育有着重要影响;还有研究发现,脆弱拟杆菌的固有成分PSA(多糖A)可以诱导Treg细胞增殖,从而产生抗炎作用并抑制免疫应答;分节丝状菌(SFB)能够诱导Th17细胞增殖,产生促炎作用;不仅如此,短链脂肪酸等细菌代谢产物同样影响免疫细胞激活、增殖和分化。因此,免疫系统的发育成熟有赖于黏膜免疫系统。

2.免疫驯化或训练 免疫系统作为机体最重要的保护系统之一,须始终对外界危险因素保持持续警觉状态,以防微生物入侵;同时,对食物蛋白或常接触到的抗原物质应处于耐受或无反应状态。因为黏膜免疫系统不可避免地长期接受抗原物质的刺激,使其成为机体免疫系统的“培训基地”或“训练场”。(https://www.daowen.com)

一个相对独立、复杂的黏膜免疫系统为机体提供了良好的双重防御,一是呈一定结构和局部分布,外源性抗原进入后被选择性摄取到免疫反应启动的高度结构化区域,即MALT,即免疫应答的感应部位;二是广泛分布于黏膜固有层中的弥散淋巴组织,主要由上皮淋巴细胞(IEL)和固有淋巴细胞(LPL)组成,是免疫应答的效应部位。不同于其他外周淋巴结,MALT没有输入管道,抗原在呼吸道、消化腔中直接被吸收并快速被位于上皮层下的抗原提呈细胞(DCs、巨噬细胞和B细胞)捕获。在MALT中致敏T细胞和B细胞通过胸导管离开MALT进入循环系统,进而再在归巢受体和地址素的相互作用下,免疫细胞通过归巢回至抗原致敏初始部位的黏膜固有层或上皮层发挥效应功能。

(二)淋巴细胞归巢与再循环

成熟淋巴细胞离开中枢免疫器官后,经血液循环趋向性迁移并定居于外周免疫器官或组织的特定区域,这个过程称为淋巴细胞归巢(lymphocyte homing)。淋巴细胞在机体内的迁移和流动不仅是机体发挥免疫功能的重要条件,也是黏膜免疫系统与黏膜外免疫相互联系的基础。

图示

图10-3 肠道黏膜淋巴细胞的再循环

参与再循环的淋巴细胞主要是T细胞,约占80%以上。通过淋巴细胞再循环,使体内淋巴细胞在外周免疫器官和组织的分布更趋合理(图10-3)。淋巴组织可不断地从循环池中得到新的淋巴细胞补充,包括来自黏膜免疫系统的各种细胞,它们有助于增强整个机体的免疫功能。带有各种特异性抗原受体的T细胞和B细胞,包括记忆细胞,通过再循环,增加了与APC接触和感受抗原的机会。例如,肠道黏膜免疫系统的淋巴细胞接触相应抗原后,进入淋巴组织,发生活化、增殖和分化,从而产生初次或再次免疫应答,这些细胞通过肠系膜淋巴结最终进入机体的大循环;它们又可以通过再循环中的淋巴细胞归巢返回到原来部位,在那里发挥淋巴细胞的效应作用。由此,黏膜免疫与黏膜外免疫可以完成免疫信息的传递,也有利于免疫系统动员各种免疫细胞以达到抗病原微生物、抗肿瘤和排除抗原物质的目的。