腸道粘膜屏障是指腸道粘膜的特性,確保腸腔內的不良物質被有效隔離,同時具備吸收營養的能力。這一屏障維持著身體與腸道之間的區別,防止腸腔內容物的未經控制的移動。其保護作用包括保護粘膜組織和循環系統,避免接觸引發炎症的分子,如微生物、毒素和抗原,這對健康至關重要。
腸道粘膜屏障的功能障礙與多種健康狀況相關,包括食物過敏、微生物感染、腸易激綜合症、炎症性腸病、乳糜瀉、代謝綜合症、非酒精性脂肪肝病、糖尿病及敗血症等。
腸道屏障由物理、生化和免疫元素構成,確保腸道與體內環境的分隔。
粘液層形成了一層(或多層,特別是在結腸的情況下),將腸腔內容物與腸道上皮細胞分開。粘液由由杯狀細胞分泌的高糖化水合膠構成,能防止大型顆粒接觸到上皮細胞層。它還幫助腸腔內容物的移動,保護上皮細胞免受消化酶的侵害,並防止微生物與上皮層的直接接觸。
腸道上皮是腸道粘膜屏障的核心組成部分,構成了腸道內腔的細胞層。精確控制的細胞間通道確保了有效的屏障功能,這些通道的密封由每個細胞產生的蛋白質橋接構成。除了其保護功能,腸道上皮還控制有益離子、營養物質等物質的選擇性吸收。
居住在腸道的共生微生物被認為是腸道粘膜屏障的一部分。腸道微生物可以通過刺激上皮細胞增殖和分泌特定分子來直接影響屏障功能。
由肝臟產生的膽汁有殺菌特性,幫助消化脂肪。胃酸也可殺死微生物,兩者皆有助於腸道屏障的功能。
專門的分泌上皮細胞,即潘氏細胞,能分泌大量的抗菌肽,這些分子具有抗菌作用。
溶菌酶是另一種類型的防禦性分子,也是由潘氏細胞分泌的。
抗菌肽是多樣的分子,能夠殺死細菌和真菌,這通常是由潘氏細胞分泌到腸腔中。
sIgA是由血漿細胞在腺乳頭下產生的,並由腸道上皮細胞轉運至腸腔,用以阻止病原體與上皮細胞的結合。
多種免疫細胞,包括樹突狀細胞和巨噬細胞,棲息於腺乳頭下,為腸道提供免疫保護,能快速檢測和消滅滲透至腸道上皮的微生物。
腸道粘膜屏障的破損可使微生物及其產品進入身體,激活免疫系統並分泌炎症介質。這可能會引起細胞損傷,進一步引發屏障功能障礙。多種健康狀況與腸道屏障功能缺陷有關,包括食物過敏、炎症性腸病、乳糜瀉和糖尿病等。
例如,對於食物過敏而言,腸道屏障的功能障礙可能是傾向抗原敏感化的關鍵因素。食物過敏的發展依賴於抗原接觸到粘膜免疫系統,從而引發免疫反應。而在過敏患者中,腸道的屏障功能降低與症狀的嚴重關聯密切。
腸道功能的改變不僅來自生理因素,也受壓力等心理因素的影響。
另有證據顯示,長期壓力會導致腸道屏障功能減退,對腸易激綜合症和慢性炎症的影響尤為突出。
這一切都提醒我們,腸道屏障不僅是身體的防禦第一線,也是我們飲食與免疫之間的關鍵聯繫,那麼如何才能更好地維護這一屏障以保護我們的健康呢?