一、黏膜固有免疫
无论黏膜免疫研究深入到何种程度，其包括屏障功能在内的固有免疫始终是最重要和最基本的免疫防疫功能，而且与适应性免疫有着广泛而复杂的联系，甚至很难将两者很清晰地分开。所以，在肠道黏膜免疫的研究中，固有免疫始终是重要的方向，尤其是Hoffmann等发现TLRs在免疫中的作用，更是掀起了一轮研究热潮。
研究发现，肠内壁的肠上皮细胞不仅是固有免疫系统的组成部分，同时也参与对病原体的反应、对共生菌的耐受性以及抗原摄取、输送等。并且，多种不同类型的肠上皮细胞，都来源于肠腺隐窝中的共同前体。其中位于小肠绒毛顶部分泌黏液的杯状细胞、分泌细胞因子的上皮细胞、覆盖于淋巴组织的特殊穹隆结构中转运抗原的M 细胞，以及分布于隐窝底部分泌抗菌肽的潘氏细胞等，都以各自不同方式参与黏膜屏障和其他黏膜免疫功能。
1．黏膜屏障的保护作用 肠道黏膜屏障主要由三部分组成，一是黏膜上皮细胞形成的组织结构，这些相邻的上皮细胞在紧密连接的蛋白质的参与下形成紧密连接，例如：蛋白质ZO-1和Claudin可以阻止微生物穿过肠上皮层而进入固有层，此为传统意义上的物理屏障，发挥对病原微生物直接的阻挡作用；上皮细胞表面覆盖一层由多种分泌细胞产生的黏液，其中含有非特异性作用的抗菌肽和特异性作用的分泌型Ig A等多种抑菌或杀菌物质，它们形成一层以活性物质为主的化学屏障，以屏蔽微生物与肠黏膜的接触；另一层便是由定植的共生菌组成的生物屏障，它们通过营养竞争或直接抑制作用等阻止病原微生物与肠上皮的接触，防御致病菌对肠黏膜的破坏引起对机体的伤害。
在化学屏障的黏液中，存在几种广泛糖基化的蛋白质，统称为黏蛋白。黏蛋白含有许多不同的O-连接的寡糖，这些糖基化的黏蛋白一部分为分泌形成黏液，一部分附着在细胞表面，形成表面糖蛋白。分泌的黏蛋白（MUC2、MUC5和MUC6）形成一种具有两层的水合凝胶结构，一层密度较低，靠消化道空腔一侧，通常含有微生物，而接近上皮细胞的一层密度较大，且不含微生物。黏液层不仅能防止微生物与上皮细胞接触，也可作为上皮细胞产生的抗病原微生物物质的基质，还有一些黏液中的糖蛋白充当诱饵分子，与致病菌附着在宿主细胞膜上的黏附蛋白结合，阻止微生物的侵入；胃肠道上皮细胞表面涂覆的膜结合黏蛋白，包括MUC1、MUC3b、MUC12、MUC13和MUC17，它们与各种糖脂结合，在上皮细胞表面形成一个致密的高分子层，称为糖萼，厚度在30～500纳米之间，是化学屏障中防止微生物接触上皮细胞的“结构”。
2．免疫细胞和免疫分子的保护作用 在保护黏膜的屏障中，除了机械性的阻挡作用外，还有大量免疫细胞和免疫分子的参与，这些细胞和分子既是固有免疫的一部分，也与适应性免疫存在广泛联系。
微生物突破黏液层抵达肠黏膜上皮层时，便可直接接触上皮细胞和上皮细胞来源的M细胞，它们均为黏膜免疫系统的细胞成分，其中M 细胞可以摄取并传递抗原至肠上皮底部的DC细胞，位于固有层的DC细胞等也可以通过细胞突触伸向肠腔直接摄取抗原，DC将处理的抗原呈递到淋巴细胞。这些细胞不仅能清除抗原，更重要的是对抗原进行摄取和提呈，以进一步启动特异性免疫。
黏膜中与免疫应答有关的上皮细胞、DC和Mφ等，能够参与炎症和抗微生物反应，这些反应大多是由模式识别受体（PRRs）与微生物配体的结合引起的。不仅如此，一些促进机体其他部位炎症的固有免疫受体在肠道内也具有抗炎作用。黏液中所含的抗菌物质和免疫球蛋白等同样会参与对黏膜的保护作用，共同达到保持机体内环境无菌的目的。但在健康个体中，肠道固有层中的Mφ和DC则可通过抑炎作用维持内环境稳定，且一些肠Mφ不仅能够吞噬和杀死微生物，还能分泌IL-10等抗炎细胞因子。(https://www.daowen.com)
产生IL-17和IL-22的淋巴细胞主要存在于肠黏膜固有层，这些细胞具有抵抗细菌的免疫防御以及维持黏膜上皮屏障功能。虽然固有淋巴细胞不能表达TCRs，但是其细胞的亚群所分泌细胞因子的作用与Th细胞功能相似，例如ILC3与Th17细胞功能相似，可以分泌细胞因子IL-17和IL-22，这些细胞因子可通过刺激黏液和防御素的产生，以及通过增强上皮紧密连接等来实现增强肠黏膜屏障功能的作用，此外，细胞因子还增强IgA 向肠腔的传输，以发挥其肠道适应性免疫的作用。
肠上皮细胞表达的TLR和细胞质NOD样受体（NLR）既能促进对有害菌的免疫应答，也限制对共生菌的炎症应答。TLR 和NLR 作为细胞模式识别受体，可以识别病原体PAMPs，激活细胞炎症信号通路。同时，生理状态下肠腔中的细菌大多为非致病性的共生菌，其表面也可能表达与致病菌类似的PAMPs，引起过度的免疫应答而发生炎症。但由于肠上皮细胞表面的模式识别受体可以限制机体对共生菌及其产物的过度应答，因此可以防止过度炎症损坏其屏障功能。
肠上皮细胞表达的TLRs包括TLR2、TLR4、TLR5、TLR6、TLR7和TLR9，只是肠道的不同区域表达不同类型的TLR，而且，TLRs的反应受到其所在部位的表达水平的调节，例如，识别细菌鞭毛蛋白的TLR5只在肠上皮细胞的基底外侧表面表达，只有通过屏障入侵的细菌才能被TLR5识别引起炎症反应；类似地，鞭毛蛋白的NLR 家族受体（NAIP和IPAF-1）在肠上皮细胞的胞浆中表达，只有当致病细菌或其产物进入胞浆时才会激活炎症反应。此外还发现，固有层Mφ和DC的TLR4表达低于位于其他组织的Mφ和DC。与其他组织的上皮细胞和DC相比，肠上皮细胞内的TLR信号调节因子维持较高的炎症反应激活阈值。所有这些，可能是防止过度炎症反应对上皮屏障造成损害。
黏液约6～12小时更新1次，其中不仅含有多种免疫分子，而且免疫刺激也可引起黏蛋白产生的急剧增加，这些刺激物包括细胞因子（IL-1、IL-4、IL-6、IL-9、IL-13、TNF和INF）、中性粒细胞产物（弹性蛋白酶）和微生物黏附蛋白等。这些刺激在增加了黏液蛋白的基因表达的同时，也由于诱导了糖基转移酶的表达，增加了黏液蛋白的糖基化。因此，黏液数量和糖基化的增加被认为是增强屏障功能的重要参数。
肠道上皮细胞产生的防御素是黏液中最重要的固有免疫分子，为肠道提供了对细菌的防御作用，其产生缺陷与细菌入侵和炎症性肠病相关。防御素是机体产生的抗生肽，它通过插入并导致细菌外部磷脂膜的完整性丧失而产生杀菌作用。小肠中，主要的防御素是α防御素，包括人防御素5（HD5）和HD6，它们是一类由隐窝底部潘氏细胞产生的非活性前体蛋白，通过胰蛋白酶介导的蛋白水解作用产生具有活性的HD5和HD6，在结肠中也有产生；β防御素是由肠道隐窝中的上皮细胞产生，一些是组成性的，另一些是由于IL-1或侵袭性细菌刺激诱导产生。此外，中性粒细胞颗粒富含α防御素，这可能有助于它们在感染中发挥抗微生物功能。
小肠的潘氏细胞和其他上皮细胞还分泌一种C型凝集素，也称再生胰岛衍生蛋白Ⅲγ（RegⅢγ），RegⅢγ及其同源序列α与革兰阳性细菌肽聚糖结合，阻止细菌在上皮表面的定植。肠上皮细胞的表达RegⅢγ，需要TLR 信号的响应，即在病原菌定植或感染后，通过TLR对微生物的识别，才能增加RegⅢγ产生。