​什么是肠道屏障功能，以及肠道通透性之间的关系

肠道屏障"用来描述将肠道内部环境与管腔环境分开的复杂结构。物理屏障包括由血管内皮、上皮细胞和粘液层组成。除了这个物理屏障之外，化学物质也参与了屏障功能。它们由消化分泌物、免疫分子、细胞产物如细胞因子、炎症介质和抗菌肽组成，主要由小肠隐窝中的潘氏细胞（Paneth cell）产生。肠道屏障基本上将肠道内容物与身体分开。它由单层细胞（上皮细胞、传感细胞以及产生酶和神经递质的细胞）组成。这些细胞通过紧密连接(TJ)蛋白连接起来。

肠道屏障是一个动态实体，由多个元素组成，与各种刺激相互作用并做出反应。首先，在管腔中，细菌和抗原被胆汁、胃酸和胰液降解，共生细菌通过产生抗微生物物质来抑制病原体的定植。屏障的另一个要素是由未搅拌的水层、糖萼和粘液层组成的小环境，它们通过免疫球蛋白 A (IgA) 分泌以及糖萼和粘液提供的物理屏障防止细菌粘附。由顶端连接复合物连接的上皮细胞具有运输管腔内容物的能力，但它们也通过分泌氯化物和抗菌肽对有害刺激作出反应。▃

上皮层

上皮层的潘氏细胞，它们在隐窝中数量最多，当暴露于革兰氏阳性和阴性细菌或细菌产物（如脂多糖）时，也会产生大量防御素和其他几种抗生素肽和蛋白质。

固有层

在上皮之外，固有层提供基于先天性和获得性免疫细胞的防御，这些细胞分泌 IgA、细胞因子、趋化因子和肥大细胞蛋白酶，以及由肠道神经系统介导的内分泌和分泌运动机制，导致肠道推进运动。一些重要的递质是血清素 (5-HT)、组胺和大麻素。

粘液层

粘液层由两部分组成：内部牢固粘附层，其中细菌稀少，分泌的肽具有抗菌功能（例如防御素、溶菌酶）；和较厚且松散粘附的外层，细菌和细菌产物丰富。结肠中的粘液层比小肠中的粘液层厚，深度可能超过 800 微米，这与整个绒毛的高度（范围 500-1600 微米）相差不远。

我们为什么需要肠道屏障？

肠道屏障覆盖约 400 m2的表面，需要大约 40% 的身体能量消耗。它可以防止水和电解质的流失以及抗原和微生物进入体内，同时允许宿主和环境之间的分子交换以及饮食中营养物质的吸收。哺乳动物肠黏膜的特殊适应性实现了两个看似相反的功能：首先，允许与肠道共生体和平共存而不引起慢性炎症；其次，根据病原体的威胁提供防御反应。它是一个复杂的多层系统，由外部"物理"屏障和内部"功能"免疫屏障组成。这两个屏障的相互作用能够保持平衡的渗透率。要理解这个复杂的屏障，不仅需要考虑其成分的功能，还需要考虑细菌和其他管腔成分与宿主细胞和受体的相互作用过程。实验数据表明，在生命早期，甚至可能在生命后期，破坏与肠道共生体的和平共存，会导致严重的免疫缺陷和疾病风险。

肠道屏障的发育

事实上，肠道微生物群和肠道屏障的发育过程是重叠的。生命最初几天的肠道微生物群不稳定，其组成也不是特别多样化。然而，到三岁时，微生物群的组成类似于成年人的特征。其他几个因素也可能影响微生物群发展的轨迹，包括胎龄、分娩方式、喂养类型、抗生素使用，以及与家人和宠物接触。肠道屏障作为屏障，可以被肠道微生物群或其代谢物调节，但这个机制是复杂的。最近的证据还表明，非编码 RNA（例如 microRNA）作为宿主上皮细胞、免疫细胞和肠道微生物群之间相互作用的重要中介具有新的作用。肠道微生物群的改变与肠道和肠外疾病的肠道屏障功能障碍有关。

在肠道屏障动态发育过程中与肠道微生物群发生广泛和持续的相互作用，破坏肠道微生物群可能会对关键屏障功能的维持产生影响。文献中有几个例子证明了细菌及其产物对肠道屏障结构或功能的不同影响。双歧杆菌在小鼠实验性坏死性小肠结肠炎中增强屏障功能， 酵母S. boulardii在不同病理状态下对肠道菌群的改变和上皮屏障缺陷具有有益的作用，不同的大肠杆菌菌株对肠道菌群具有相反的作用。

肠道屏障和肠道通透性有什么区别？

事实上，肠道通透性是一种屏障特征，与肠道共生微生物群以及粘膜免疫系统的要素密切相关。许多因素可以改变肠道通透性，例如肠道微生物群的改变、粘液层的改变和上皮损伤，导致肠腔内容物易位到肠壁内层。此外，生活方式和饮食因素如酒精和高能量食物可以增加肠道通透性，如酒精和高能量西式饮食。

如重症、炎症性肠病、乳 糜泻、食物过敏、肠易激综合症，以及最近被认识到的肥胖和代谢疾病。所有这些疾病都以炎症为特征， 这种炎症可能是由于腔内成分移位到宿主体内而引发的。总之，肠道通透性是肠道屏障功能的一个特征， 越来越被认为是健康和疾病的重要因素。

参考资料：

Intestinal permeability - a new target for disease prevention and therapy，BMC Gastroenterology volume 14, Article number: 189 (2014)