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肠粘膜屏障功能在健康和疾病

自然评论免疫学体积9,页面799 - 809 (2009年)引用这篇文章

要点

  • 粘膜屏障功能由多个细胞外和细胞过程的联合效应可能扰乱全球或有针对性的方式由生理和病理生理刺激。在一个完整的上皮,粘膜通透性主要是由紧密连接功能的障碍。

  • 肠上皮细胞调节粘膜免疫系统之间的相互作用和腔的材料。这些上皮细胞调节机制,相反,是由免疫系统因此至关重要的粘膜内稳态和疾病。

  • 在体外和在活的有机体内研究表明,细胞因子,包括肿瘤坏死因子,光(也称为TNFSF14), interferon-γ,interleukin-13 (IL-13)和IL-17可以修改上皮屏障功能的机制,包括新的蛋白质合成,膜贩运、激酶激活,细胞骨架调制和上皮细胞凋亡。这些事件的贡献急性和慢性障碍监管是不同的,可能互相补充。

  • 增加肠道渗透性与炎症性肠病,但也可以出现在健康个体。小鼠模型证实肠道屏障失调不足以引起疾病,但他们也表明,增强紧密连接渗透率可以加速疾病发病和严重程度增加。

  • 除了激活炎性事件,肠道屏障功能障碍发起免疫调节过程。这些流程缺陷可能炎性疾病的一个原因。

  • 进一步调查的途径整合粘膜屏障功能,调节免疫或功能障碍,将导致更好的理解这些复杂的相互作用和机制提供合理依据的发展更有效的和有针对性的治疗干预措施。

文摘

粘膜表面的上皮细胞排列。这些细胞之间建立一个障碍有时敌对的外部环境和内部环境。然而,粘膜还负责营养吸收和浪费分泌,这需要有选择性地渗透屏障。这些函数将粘膜上皮粘膜免疫系统之间的相互作用的核心和腔的内容,包括饮食抗原和微生物产品。最近的进步发现机制的肠粘膜屏障是调节生理和免疫刺激的反应。这里我一起讨论这些发现的证据表明,这一规定形状在肠道黏膜免疫反应,当不正常,可能导致疾病。

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图1:解剖学的粘膜屏障。
图2:不同细胞因子对紧密连接结构和功能的影响。
图3:粘膜上皮细胞紧密连接和集成商的体内平衡。

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确认

我感谢当前和过去的成员讨论和实验室调查导致这篇文章。由于a . m . Marchiando和c·r·韦伯对图1和图2中使用的图像。在我的实验室工作目前由美国国立卫生研究院(DK061931、DK068271 DK67887和HL091889),芝加哥大学癌症中心(CA14599),芝加哥大学消化疾病研究中心核心(DK042086),美国国防部(w81xwh - 09 - 1 - 0341),广泛的医学研究项目(ibd - 0272)和芝加哥生物医学协会。我向同事道歉不能引用他的作品和出版物由于空间限制。

作者信息

作者和联系

  1. 病理学系,5841年芝加哥大学的马里兰南部,MC 1089年,芝加哥,60637年,伊利诺斯州,美国

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Mucosa-associated淋巴组织

(麦芽)。B细胞的集合,T细胞,浆细胞,巨噬细胞和其他抗原递呈细胞发现粘膜衬里的器官包括胃肠道、肺、唾液腺和conjuctiva。

紧密连接

也被称为zonula occludens,这是一个接近原生的相邻上皮细胞膜——吻分——创建一个对水和溶质自由扩散的屏障。

黏蛋白

高度糖基化的蛋白家族的一员,它们由粘膜上皮细胞分泌总量一样大。

没有被搅动的层

在上皮细胞表面一层薄薄的液体分开混合部队由腔的流,肠道蠕动。

腹腔疾病

慢性炎症条件上人类小肠免疫过敏引起的小麦面筋α-gliadin组成部分。它可以引起严重的绒毛萎缩,从而导致吸收不良和营养不良如果含谷蛋白的食物不是从饮食中删除。

Paracellular通路

transepithelial运输的路线,包括被动运动通过相邻细胞之间的空间。

Adherens结

也被称为zonula adherens,这个结是立即在底下的紧密连接,需要lineage-specific Ca的活动2 +端依赖粘附蛋白,称为钙粘蛋白。

细胞桥粒

一个连接相邻的上皮细胞的粘附结。这些连接多个蛋白质亚基的点组成的角蛋白细丝附着在等离子体膜。

Claudin

从拉丁语claudere,意思是“关闭”,这个家庭的成员的跨膜蛋白是由特定的上皮细胞类型不定地表达,从而导致独特的屏障属性不同的组织。

Occludin

第一个跨膜紧密连接蛋白识别。occludin的作用仍有争议,但它可能是角色在屏障监管和肿瘤抑制。它也作为辅助因子在丙型肝炎病毒条目。

Zonula occludens 1

外围膜或斑块,蛋白质包含多个交互领域,连同相关的蛋白质zonula occludens 2,需要紧密连接组装。

Transcellular通路

transepithelial运输的路线,包括跨细胞膜主动或被动运动,通常由于特定的传输通道的作用。

Transepithelial运输

运输通过transcellular和paracellular通路的总和。

厚提升肢体亨利

肾单位的部分只是近端到远端小管。这是一个网站的活跃Na+K+和Cl−再吸收,生成一个电化学梯度驱动paracellular Mg的重吸收2 +和Ca2 +。

肌球蛋白轻链激酶

Ca2 +——calmodulin-dependent激酶磷酸化肌凝蛋白II监管轻链在19丝氨酸和苏氨酸18激活肌球蛋白atp酶。

小窝

专门的瓶形的的质膜内陷caveolin-1包含蛋白质和胆固醇。这些蛋白质调节吸收一些细胞外的材料和参与细胞信号。

SAMP1 / yit老鼠

一个远鼠标应变自发发展类似人类的克罗恩病的慢性肠道炎症。

CD4+CD45RB嗨T细胞过继转移结肠炎模型

一个良好的CD4转移引起的慢性结肠炎模型+CD45RB嗨(天真)从健康的野生型小鼠T细胞免疫缺陷同源的接受者。

Latency-associated肽

一个小肽来源于TGFβ前体蛋白的氨基端区域;它可以调节TGFβ信号。

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特纳,j .肠道粘膜屏障功能在健康和疾病。Nat Immunol牧师9,799 - 809 (2009)。https://doi.org/10.1038/nri2653

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