林 峰
[遼寧省農(nóng)業(yè)發(fā)展服務(wù)中心(遼寧省畜牧業(yè)生態(tài)建設(shè)中心),遼寧 沈陽(yáng) 110161]
腸黏膜免疫系統(tǒng)是機(jī)體整個(gè)免疫網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分,該系統(tǒng)又被稱為腸道免疫系統(tǒng),是由腸上皮細(xì)胞、腸上皮淋巴細(xì)胞、固有層淋巴細(xì)胞、派伊氏結(jié)等組成。由于腸道黏膜是機(jī)體與外界相通面積最大的部分,并且黏膜表面和外界抗原進(jìn)行直接接觸。因此,腸粘膜上皮細(xì)胞被稱為“第一屏障”,因?yàn)槟c黏膜上皮細(xì)胞可抵擋一切從外入侵的病原微生物,并且還可以將外來(lái)病原微生物或其他外來(lái)抗原在入侵機(jī)體組織之前消滅,構(gòu)建保護(hù)機(jī)體的“第一屏障”,保護(hù)機(jī)體免受病原生物或抗原的侵害。另外,腸上皮細(xì)胞具有吸收食物中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的功能,其次是不斷地進(jìn)行更新和死亡,清除體內(nèi)因消化系統(tǒng)而產(chǎn)生的有害和損傷細(xì)胞。存在于腸黏膜上皮細(xì)胞間基側(cè)膜表面的一類淋巴細(xì)胞被稱為腸上皮淋巴細(xì)胞,主要以CD8型G細(xì)胞為主。主要分布在血管和淋巴較為豐富的結(jié)締細(xì)胞被稱為固有層淋巴細(xì)胞。腸黏膜免疫細(xì)胞主要分為B細(xì)胞、NK細(xì)胞、T細(xì)胞、肥大細(xì)胞等。派伊氏結(jié)是由M細(xì)胞所形成的淋巴濾泡,也被稱為派爾集合淋巴小結(jié)。
在腸黏膜免疫系統(tǒng)識(shí)別酪酸菌的過(guò)程中,Toll樣受體(TLRs)和核苷酸寡聚結(jié)構(gòu)域(NODs)起著主要作用。TLRs通過(guò)識(shí)別酪酸菌的保守結(jié)構(gòu)成分,活化樹(shù)突狀細(xì)胞以克服T細(xì)胞的抑制效應(yīng)影響隨后的T細(xì)胞應(yīng)答,繼而引發(fā)固有免疫和適應(yīng)性免疫,消除致病菌。腸道內(nèi)微生物菌群NOD蛋白能夠在腸上皮細(xì)胞的胞質(zhì)溶膠內(nèi)定植,通過(guò)胞內(nèi)吸收并識(shí)別所有革蘭氏陽(yáng)性菌和革蘭氏陰性菌的胞壁酰二肽和內(nèi)消旋的二氨基庚二酸基序,引發(fā)固有免疫和獲得性免疫應(yīng)答。
酪酸菌定植于宿主腸道后,對(duì)維持腸道微生物區(qū)系平衡,調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能具有重要作用。而黏附是酪酸菌定植宿主腸道的關(guān)鍵,因此明確酪酸菌的黏附機(jī)制對(duì)提高黏附能力及腸道黏膜免疫都具有重要意義。酪酸菌的黏附過(guò)程基本可以概括為兩個(gè)階段,第一階段是非特異性的,先使得細(xì)菌和易感宿主細(xì)胞表面接近,該過(guò)程可以借由趨化作用的幫助,然后細(xì)胞黏附素與易感宿主細(xì)胞表面進(jìn)行疏水性結(jié)合。第二階段是特異性的,該階段黏附素和相應(yīng)的特異性受體結(jié)合,即黏附素一受體學(xué)說(shuō)。
黏附素具有使細(xì)胞黏附到宿主靶細(xì)胞的作用,其化學(xué)本質(zhì)是特定的蛋白質(zhì)和糖脂成分,可存在于微生物的細(xì)胞壁、鞭毛、菌毛等結(jié)構(gòu)中。黏附素受體也是酪酸菌黏附所必需的物質(zhì)之一,其成分可能比較復(fù)雜,大部分是具有脂肪酸結(jié)合位點(diǎn)的蛋白質(zhì)或糖類。酪酸菌的黏附是其黏附素與腸上皮細(xì)胞黏附素受體特異性結(jié)合的過(guò)程。
日糧氨基酸是維持腸黏膜生理功能的重中之重。適宜的氨基酸水平可以保證動(dòng)物擁有良好的免疫機(jī)能,減少不良免疫反應(yīng)帶來(lái)的危害。另外,抗體是在細(xì)胞內(nèi)游離氨基酸池中形成的,這樣的結(jié)合需要充足的氨基酸供給,提高日糧氨基酸水平能充分緩解免疫過(guò)程中造成的生長(zhǎng)受阻。目前用于研究腸道黏膜免疫調(diào)節(jié)的氨基酸有谷氨酰胺、賴氨酸和蛋氨酸等。
丁酸鈉主要是需要科研工作者為減少抗生素的使用,開(kāi)始進(jìn)行研發(fā)的抗生素替代品之一。在畜禽日糧中添加酸化劑丁酸鈉可以促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育繁殖、提高飼料轉(zhuǎn)化率、調(diào)節(jié)動(dòng)物腸道菌群的生態(tài)平衡,進(jìn)而提高機(jī)體的免疫力。
黏膜免疫的研究需要生理學(xué)、生物化學(xué)、微生物學(xué)、組織學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、生物技術(shù)等學(xué)科的相互配合,才能探明黏膜免疫的奧妙。