黏膜免疫系统的研究进展论文_吴稀 王柏

黏膜免疫系统的研究进展论文_吴稀 王柏

(中国药科大学药剂学教研室,江苏省南京市 邮编210009)

通讯作者:王柏(196304),性别:男,民族:汉,籍贯:江苏泰州,学历:硕士,

职称:副教授。

邮箱:bwangcpu@hotmail.com

摘要:黏膜免疫系统是机体抵御外界病原体入侵的第一道防线,通过黏膜免疫给药,不但能刺激机体的黏膜免疫,还能诱导机体的全身免疫应答,目前已成为免疫学领域的研究热点。本文对黏膜免疫系统构成、免疫机制和功能三个方面作一综述。

关键词:黏膜免疫;黏膜免疫系统;肠相关淋巴组织

黏膜免疫是指将抗原或载有抗原的复合物通过口服、鼻腔等途径给药,刺激机体产生免疫应答。它一方面可刺激机体局部黏膜的表面,使其产生分泌型免疫球蛋白(sIgA),另一方面又可诱导机体产生全身免疫应答,共同保护机体。与目前医学上的免疫给药方式相比,黏膜免疫有着显著的优势,其成本低、患者顺应性好、易接受。

1、黏膜免疫系统的构成

黏膜免疫系统(MIS)是机体用来防御外界病原体入侵而形成的第一道免疫关卡,由消化道、呼吸道、生殖道和相关外分泌腺(如乳腺)等黏膜相关淋巴组织组成[1]。黏膜免疫系统是机体相对独立存在的免疫系统,自学者提出黏膜免疫概念以来,备受国内外研究人员的广泛关注。黏膜将机体的内环境与外环境隔开,是抵御外界侵入的天然屏障,而其直接暴露在外环境中,还具有较大的表面积,这使它成为了外界病原体入侵机体的最大位点,高达95%以上的机体感染是由黏膜入侵引起的。

研究表明[2],机体约80%的免疫细胞和50%的淋巴组织分布在黏膜免疫系统中。按解剖和功能可将黏膜免疫系统分为诱导区和效应区。其中诱导区是黏膜免疫系统最初始接触抗原的部位,如肠黏膜相关组织(GALT)、眼结膜相关淋巴组织(CALT)等。效应区是T细胞和B细胞产生免疫应答的部位,如消化道、生殖道等黏膜固有层及上皮内淋巴细胞等。

2、黏膜免疫系统的机制

在黏膜相关淋巴组织的研究中,肠相关淋巴组织(GALT)已经成为科研学者研究的热点。肠系膜淋巴结(MLN)和派尔式结(PPs)构成了哺乳动物的肠相关淋巴组织。MLN主要由固有层淋巴细胞(LPL)和上皮内淋巴细胞(IEL)组成,PPs主要是树突细胞(DC)、M细胞和巨噬细胞等。抗原先从黏膜滤泡PPs进入GALT,被抗原呈递细胞捕获、处理后,再呈递至免疫活性细胞,从而诱发免疫应答,即诱导区,主要负责摄取和转运抗原;呈递来的抗原在MLN处被激活,激发机体产生相关免疫因子和抗体,即效应区,在抵御病原体的侵入过程中起着重要的作用,产生的抗原致敏细胞从作用位点迁移到效应位点的过程就形成了机体的黏膜免疫系统[3]。

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黏膜免疫细胞占机体免疫细胞的绝大部分:一是,上皮内淋巴细胞,主要功能是对上皮细胞变性和入侵的致病体迅速做出反应;二是,固有层,是黏膜免疫的主要效应部位,其包括T细胞、B细胞、辅助细胞等,主要是分泌相关细胞因子,引发机体的局部及全身性免疫应答以清除抗原;三是微褶细胞(M细胞),分布广泛,主要存在于口咽部、消化道、生殖泌尿道中,具有黏附微生物、转运大分子和颗粒的能力,入侵的抗原经M细胞黏附后,会刺激机体产生分泌型IgA来触发免疫应答,因此M细胞黏附抗原的过程是触发黏膜免疫的主要步骤;四是,位于黏膜上皮层内的肠上皮细胞,其刷状缘表面分布着致密的碱性磷酸酶,与sIgA和杯状上皮细胞分泌的黏液构成第一道重要的黏膜屏障,肠上皮细胞还可产生大量能起到调节作用的细胞因子,如IL-1、IL-6、IL-7、IL-8等。

黏膜相关淋巴组织也包含所有产生特殊抗原免疫的免疫活性细胞,如树突细胞,T细胞,B细胞。免疫应答的第一步是抗原先通过上皮细胞转移到黏膜相关淋巴组织,如PP结。这一过程叫做抗原转胞吞作用,是由位于滤泡细胞(FAE)上抗原取样的M细胞,它将摄取的抗原呈递给抗原呈递细胞(APCs),如树突细胞,它能将抗原处理成多肽,再将多肽物质转运给存在于T细胞中的主要组织相容性复合体(MHC)分子。最后T细胞分化产生Th1,Th2,Th17这类的抗原特异性T细胞。由于机体产生的抗原特异性反应,致敏T细胞能使IgA发生类型转换。

3、黏膜免疫系统的功能

黏膜免疫系统在结构和功能主要表现在以下几个方面[4]:(1)抵御外界微生物入侵机体黏膜表层;(2)当机体将食物中未降解的外源蛋白、共生微生物等视为外来抗原时,黏膜免疫可起到阻止作用;(3)阻止抗原进入机体,避免引起机体产生有害免疫反应;(4)MIS可以产生与黏膜免疫有关的免疫球蛋白,即sIgM和sIgA。(5)主要通过淋巴细胞归巢将诱导区和效应区相联系。即诱导区的致敏免疫细胞,由胸导管通过血循环分化成熟,在特异性归巢受体(homing ceceptor)的介导下,约80%免疫细胞归巢至抗原致敏部位(即诱导区的上皮内或黏膜固有层)来引起效应作用。因此黏膜免疫是一个相对独立的系统免疫,并具有局部性。此外,约20%的免疫细胞可以在其它的黏膜部位发挥效应作用,使不同黏膜部位间的免疫应答产生联系。

目前市场上的疫苗主要是肌肉或皮下注射,这种接种方式仅能刺激机体产生全身系统免疫,不能产生黏膜免疫;而通过对局部黏膜(如口服、鼻腔等)进行免疫后,机体除在给药部位产生局部黏膜免疫外,还能在较远的黏膜部位产生黏膜免疫应答,也能产生全身性免疫应答。因而,黏膜免疫系统的研究对今后黏膜免疫的应用有着重要理论依据。

参考文献

[1]陈建辉,李慧峰,雷照亮等.肠道黏膜免疫的研究[J].黑龙江畜牧兽医,2016,1:49-51.

[2]鄢慧民.黏膜上皮细胞:病毒侵染与机体免疫的初始交汇处[J].生命科学,2016,28(2):248-256.

[3]周吉春,赵新新,刘青等.提高黏膜免疫的方法及研究进展[J].微生物学通报,2015,42(3):574-583.

[4]许宝华,柏丽华.黏膜免疫系统的组成及疫苗应用[J].今日养猪业,2016,2:27-28.

论文作者:吴稀 王柏

论文发表刊物:《医师在线》2017年5月上第9期

论文发表时间:2017/7/4

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