腸道屏障,亦稱為腸道屏障,是指腸黏膜的特性,確保不良腔內物質被有效地限制在腸內,同時保持攝取營養物質的能力。這項屏障為身體和腸道之間提供了分隔,有助於防止腔內內容物不受控制地轉移進入體內。它在保護黏膜組織及循環系統避免接觸到促發炎分子(如微生物、毒素和抗原)方面具有至關重要的作用,對維持健康和福祉至關重要。
腸道屏障的功能失調已被與多種健康狀況相關聯,包括食物過敏、微生物感染、腸躁症、炎症性腸病、乳糜瀉、代謝綜合徵、非酒精性脂肪肝疾病、糖尿病和敗血症。
腸道屏障是一個異質的實體,由腸黏膜分泌的物理、生化和免疫元素所構成。
黏液形成一層(在結腸的情況下是多層)以將大量腔內內容物與腸上皮隔開。黏液由分泌的粘蛋白分子形成的高度糖基化的水合凝膠組成,主要由杯狀細胞分泌。這層黏液不僅防止大顆粒接觸上皮細胞層,還允許小分子通過,並在一定程度上保護上皮細胞免受消化酶的侵害。
腸上皮是腸道屏障的主要組成部分。這層上皮細胞的精確排列對於形成有效的屏障至關重要,細胞之間的空隙通過蛋白質的連接組成的接合複合體來密封。腸上皮不僅起到保護作用,還控制選擇性攝取有益的離子、營養素及其他物質。
那些棲息於腸道的共生微生物被認為是腸道屏障的一部分。腸道微生物能夠直接通過刺激上皮細胞增殖和分泌IL-8,或間接通過產生短鏈脂肪酸來影響屏障功能,這些短鏈脂肪酸是腸上皮細胞的主要能量來源。
由肝臟產生的膽汁幫助消化脂質,具有殺菌性。同樣,胃酸亦能殺死微生物,這些物質都能增進腸道的屏障功能。
健康個體的專門分泌上皮細胞(如潘氏細胞)會大量分泌人類α-防禦素、溶菌酶和再生島素衍生蛋白3γ(Reg3γ)等防禦分子,這些分子協助保持腸道的屏障屬性。
抗微生物肽是一系列能夠殺死細菌和真菌的分子,這些肽由潘氏細胞分泌,進一步增強了腸道屏障的防護。
sIgA由腸道固有層的漿細胞生成,並由腸上皮細胞運輸至腔內,以阻止病原體附著於上皮細胞。
腸道屏障的完整性是可變的,多種機制可調節腸道的通透性。腸道功能的缺陷會導致各種疾病的發展,包括食物過敏、炎症性腸病、乳糜瀉及糖尿病等。特別值得注意的是,在壓力情況下,腸道功能會受到影響,增加了疾病的風險與惡化。
研究顯示,腸道屏障功能失調會使微生物和外來抗原進入體內,從而激活免疫系統,引發炎症反應,這一過程或會造成細胞損傷並進一步加重屏障的功能失調。
隨著研究的深入,我們越來越明白腸道屏障在維持人體健康中的重要性與脆弱性。這質問了我們:或許腸道健康的管理將成為未來醫學的關鍵所在,我們又該如何更好地保護這個「第二大腦」呢?