肠道屏障,亦称为肠道屏障,是指肠黏膜的特性,确保不良腔内物质被有效地限制在肠内,同时保持摄取营养物质的能力。这项屏障为身体和肠道之间提供了分隔,有助于防止腔内内容物不受控制地转移进入体内。它在保护黏膜组织及循环系统避免接触到促发炎分子(如微生物、毒素和抗原)方面具有至关重要的作用,对维持健康和福祉至关重要。
肠道屏障的功能失调已被与多种健康状况相关联,包括食物过敏、微生物感染、肠躁症、炎症性肠病、乳糜泻、代谢综合征、非酒精性脂肪肝疾病、糖尿病和败血症。
肠道屏障是一个异质的实体,由肠黏膜分泌的物理、生化和免疫元素所构成。
黏液形成一层(在结肠的情况下是多层)以将大量腔内内容物与肠上皮隔开。黏液由分泌的粘蛋白分子形成的高度糖基化的水合凝胶组成,主要由杯状细胞分泌。这层黏液不仅防止大颗粒接触上皮细胞层,还允许小分子通过,并在一定程度上保护上皮细胞免受消化酶的侵害。
肠上皮是肠道屏障的主要组成部分。这层上皮细胞的精确排列对于形成有效的屏障至关重要,细胞之间的空隙通过蛋白质的连接组成的接合复合体来密封。肠上皮不仅起到保护作用,还控制选择性摄取有益的离子、营养素及其他物质。
那些栖息于肠道的共生微生物被认为是肠道屏障的一部分。肠道微生物能够直接通过刺激上皮细胞增殖和分泌IL-8,或间接通过产生短链脂肪酸来影响屏障功能,这些短链脂肪酸是肠上皮细胞的主要能量来源。
由肝脏产生的胆汁帮助消化脂质,具有杀菌性。同样,胃酸亦能杀死微生物,这些物质都能增进肠道的屏障功能。
健康个体的专门分泌上皮细胞(如潘氏细胞)会大量分泌人类α-防御素、溶菌酶和再生岛素衍生蛋白3γ(Reg3γ)等防御分子,这些分子协助保持肠道的屏障属性。
抗微生物肽是一系列能够杀死细菌和真菌的分子,这些肽由潘氏细胞分泌,进一步增强了肠道屏障的防护。
sIgA由肠道固有层的浆细胞生成,并由肠上皮细胞运输至腔内,以阻止病原体附着于上皮细胞。
肠道屏障的完整性是可变的,多种机制可调节肠道的通透性。肠道功能的缺陷会导致各种疾病的发展,包括食物过敏、炎症性肠病、乳糜泻及糖尿病等。特别值得注意的是,在压力情况下,肠道功能会受到影响,增加了疾病的风险与恶化。
研究显示,肠道屏障功能失调会使微生物和外来抗原进入体内,从而激活免疫系统,引发炎症反应,这一过程或会造成细胞损伤并进一步加重屏障的功能失调。
随着研究的深入,我们越来越明白肠道屏障在维持人体健康中的重要性与脆弱性。这质问了我们:或许肠道健康的管理将成为未来医学的关键所在,我们又该如何更好地保护这个「第二大脑」呢?