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黏膜免疫系统中的相关免疫细胞

时间:2023-04-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:免疫屏障包括肠相关淋巴组织和弥散免疫细胞,对于预防肠源性感染具有重要意义。但正是由于黏膜表面覆盖有一层上皮细胞,正常情况下抗原无法直接接触到肠黏膜下淋巴组织而诱导免疫反应,所以肠黏膜表面的抗原就需要黏膜免疫系统中的相关淋巴细胞进行摄取和转运来引发免疫反应。机体50%以上的淋巴组织和80%以上的免疫细胞集中于黏膜免疫系统。另外10%的巨噬细胞、5%的粒细胞、1%~3%的黏膜肥大细胞也是黏膜固有层中的主要细胞类型。

肠道屏障功能是指正常肠道具有较为完善的功能隔离带,可将肠腔与机体内环境分隔开来,防止致病性抗原侵入的功能。肠道屏障包括机械、化学、生物及免疫屏障,这4个功能相对独立又密切联系,共同构成了一个复杂有序的屏障网络。免疫屏障包括肠相关淋巴组织和弥散免疫细胞,对于预防肠源性感染具有重要意义。但正是由于黏膜表面覆盖有一层上皮细胞,正常情况下抗原无法直接接触到肠黏膜下淋巴组织而诱导免疫反应,所以肠黏膜表面的抗原就需要黏膜免疫系统中的相关淋巴细胞进行摄取和转运来引发免疫反应。

肠相关淋巴组织主要指分布于肠道的集合淋巴小结(即PP结),是免疫应答的诱导和活化部位;弥散免疫细胞则是肠黏膜免疫的效应部位,这些免疫细胞如树突细胞(dendritic cell,DC)、巨噬细胞(macrophage)和免疫分子分散在黏膜上皮内或黏膜下固有层,或由单个或多个淋巴滤泡聚集成黏膜相关淋巴组织(MALT)(图9-4)。包括:肠相关淋巴组织(GALT)、支气管相关淋巴组织(BALT)和鼻相关淋巴组织(NALT)等。机体50%以上的淋巴组织和80%以上的免疫细胞集中于黏膜免疫系统。小肠黏膜上皮内淋巴细胞在肠道免疫防御中起着重要作用,具有抑制黏膜超敏反应、中和外源细胞毒作用及分泌淋巴因子等多种功能。

图9-4 黏膜固有层和肠上皮层中的弥散免疫细胞

1.M细胞 在MALT表面覆盖的滤泡相关上皮(FAE)内有一种特化上皮细胞,负责抗原的转运,因其有较短的微绒毛和较多的微皱折称为微皱折细胞(microfold cell,M细胞)。M细胞能从肠腔摄入抗原,跨上皮转运、传递给其下方的淋巴组织,在诱导黏膜和系统免疫反应中起重要作用。当黏膜表面抗原与M细胞膜结合后,M细胞将其吞入,形成吞饮小泡并转至细胞胞外一侧与胞膜融合,将抗原释放到上皮下区域。M细胞基底膜深陷形成一上皮内凹腔,腔内聚集着B细胞、T细胞及少量的巨噬细胞。M细胞顶部和周边胞质很薄,终末网不发达,有丰富的囊泡和较多的线粒体,缺乏溶酶体和酸性磷酸酶样结构。其基底膜通常是不连续的,可允许淋巴细胞自由通过,缩短了吞饮小泡跨越M细胞的距离,有利于抗原转运细胞的功能,使抗原快速进入上皮淋巴组织(图9-5)。

图9-5 M细胞从肠腔摄取抗原、跨上皮转运至DC而活化T细胞

2.黏膜层淋巴细胞(LPL) LPL是黏膜上皮固有层中的淋巴样细胞,为混合细胞群,富含T细胞、B细胞、NK细胞等。LPL中的B细胞以IgA型为主,黏膜炎症性疾病时,各类型B细胞,尤其是IgG型B细胞数目增加,分泌细胞因子,中和外来抗原;肠IgA+浆细胞分别来源于肠PP结、孤立淋巴结的B2细胞和腹膜腔的B1细胞。肠黏膜固有层T细胞主要是CD4+T细胞(60%~70%),显示辅助细胞功能,并主要为CD4+Th2细胞。CD4+T细胞中绝大多数(95%)表达αβTCR;CD8+T细胞占30%~40%,是溶细胞效应细胞。另外10%的巨噬细胞、5%的粒细胞、1%~3%的黏膜肥大细胞也是黏膜固有层中的主要细胞类型。

3.肠上皮细胞(IEC) IEC除了起到天然防御屏障的作用,还是一种特殊的APC。不同于经典的APC,IEC可表达MHCⅠ、MHCⅡ类分子抗原和CD1抗原,从而选择性地将抗原有效地呈递给IEC下面与之相邻的淋巴细胞,发挥抗原呈递功能;肠上皮细胞之间以紧密连接为主,其刷状缘表面的碱性磷酸酶与sIgA、杯状上皮细胞分泌的黏液发挥机体与外界的屏障功能,阻止绝大部分外来致病原侵入。IEC可摄取可溶性多肽抗原,并调节免疫细胞的发生、分化、增殖,产生大量参与黏膜免疫调节的细胞因子如IL-4、IL-10;IEC可通过产生分泌片并有效转运s IgA从黏膜固有层进入肠腔,参与sIgA的分泌;IEC参与免疫耐受,其分泌的TGF-β等抑制性因子可介导免疫耐受的主动抑制。

4.肠上皮内淋巴细胞(IEL) IEL是位于黏膜上皮基膜上的一群淋巴样细胞,是免疫效应细胞,具有抗原特异性辅助功能和NK细胞的活性。IEL主要为CD8+T细胞,具有细胞杀伤作用;IEL可表达CD69和αEβγ整合素;能分泌IFN-γ、IL-2、IL-5、IFN-α等细胞因子;IEL具有自然杀伤活性,能以非MHC限制的方式直接识别未加工的抗原,产生溶细胞活性,能杀死和清除病毒感染或损伤的上皮细胞,对病毒感染有免疫监视作用。

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