肠道菌群与肠上皮细胞和肠道免疫系统的相互作用机制
肠道微生物与身体免疫系统的相互作用
肠道微生物与身体免疫系统的相互作用在人类健康中，肠道微生物和免疫系统起着重要的作用。
肠道是人体最大的免疫器官之一，同时也是微生物数量最丰富的地方。
通过与肠道微生物进行互动，身体的免疫系统能够有效地识别和对抗外来病原体，并维持免疫平衡。
本文将深入探讨肠道微生物与身体免疫系统之间的关系。
一、肠道微生物对免疫系统发育的影响早期接触到各种微生物可以对婴儿和幼儿期的免疫系统发育产生重要影响。
通过进食母乳或经由阴道分娩而暴露在多样化菌群中，婴儿获得了不同种类的益生菌和益生元。
这些有益菌群有助于促进正常免疫细胞分化和功能发挥，在调节T细胞、B细胞等多种免疫细胞活性上扮演着重要角色。
此外，肠道微生物还可以通过模拟病原微生物的作用，促使免疫系统在早期识别到潜在病原体并做出相应反应。
这种对宿主免疫系统的“教育”有助于建立起特异性和宽泛性免疫反应，并对免疫耐受的形成产生影响。
二、肠道微生物与身体免疫系统的相互调节1. 肠道屏障功能的调节肠道是身体与外部环境之间最重要的接口，同时也是最容易暴露于各类致病菌和毒素的地方。
肠道黏膜具备一层伪单层上皮细胞以及粘液层等保护机制，有效保护内部组织不受外来物质侵袭。
然而，肠道微生物通过调节黏膜屏障相关分子（如黏附素、粘附蛋白）和黏液生成等方式，能够有效增强或改善肠道屏障功能。
这种机制不仅能阻止致病菌进一步侵入机体，还有助于维持正常微生物群落结构。
2. 免疫细胞的调节及免疫平衡的维持肠道微生物能够影响免疫系统中各种免疫细胞的分化、功能和整体活性。
其中最重要的是肠道相关淋巴组织（如Peyer's patches）和调节性T细胞（Tregs）的作用。
肠道微生物释放遗传物质，如菌群代谢物和多肽，这些物质被宿主免疫系统感知并刺激到基因表达变化。
这些变化有助于Tregs的分化，从而抑制过度免疫反应，减少自身免疫性疾病的风险。
此外，肠道微生物还可以通过与树突细胞、巨噬细胞等抗原呈递细胞相互作用，引发免疫应答，并将信息传递至全身其他部位的免疫组织。
微生态的作用
微生态的作用微生态是指生物体内或周围微小生态系统的组成和功能，包括微生物、植物和动物等微小生物之间的相互关系。
微生态在自然界中广泛存在，并在许多方面对生态系统的稳定性和功能发挥重要作用。
1. 维持消化系统健康：微生态在消化系统中起着重要作用。
肠道微生物群落（肠道菌群）对食物的消化和吸收起着关键作用。
它们可以分解食物中的复杂碳水化合物、纤维素和蛋白质，产生有益的营养物质，如维生素和短链脂肪酸。
此外，肠道微生物还可以与肠道上皮细胞相互作用，维持肠道黏膜屏障的完整性，抵御病原微生物的侵袭，从而维持消化系统的健康。
2. 免疫调节：微生态在免疫系统的调节中发挥着重要作用。
肠道微生物群落与免疫系统之间存在着密切的相互作用。
它们通过与免疫细胞相互作用，促进免疫系统的发育和功能调节。
微生态可以调节免疫细胞的分化和活化，促进抗炎反应，减少过度免疫反应，从而维护免疫平衡。
研究表明，缺乏适当的微生物群落与许多免疫相关疾病的发生和发展密切相关，如过敏症、自身免疫疾病等。
3. 促进营养吸收和代谢：微生态参与调节人体的能量代谢和营养吸收。
肠道微生物群落可以分解食物中的复杂碳水化合物、纤维素和蛋白质，产生有益的代谢产物。
例如，它们可以产生短链脂肪酸，这些物质被肠道上皮细胞吸收并供给身体能量。
此外，微生态还可以影响人体对营养物质的吸收和利用能力，如促进钙吸收、维生素合成等，对维持身体健康至关重要。
4. 防御病原微生物：微生态在身体的免疫防御中起到重要作用。
它们占据着生态位，与潜在的病原微生物竞争资源和营养物质，限制它们的生长和繁殖。
此外，微生态还可以产生抗菌物质，如抗菌肽和酸性环境，抑制病原微生物的生长。
通过维持肠道微生物群落的平衡和多样性，微生态有助于预防和减少感染疾病的风险。
5. 影响心理健康：微生态与心理健康之间存在着紧密的联系。
肠道被称为"第二大脑"，肠道微生物与中枢神经系统之间通过肠脑轴相互作用。
肠道菌群的多样性和生态功能
肠道菌群的多样性和生态功能肠道菌群是指生活在人类肠道中的微生物，其中包括细菌、真菌、病毒等多种微生物。
肠道菌群是人类身体中最重要的微生物群落之一，它们与人体的健康有着密切的关系。
肠道菌群的多样性和生态功能是肠道菌群研究的重要方向，下面就分别进行探讨。
一、肠道菌群的多样性肠道菌群的多样性指肠道菌群所包含的微生物种类的丰富程度。
肠道菌群的种类非常之多，在不同的人类个体中存在着差异。
目前已经发现的肠道微生物种类超过了1000种，其中仅限于肠道的菌种高达500种。
不同肠道菌群在天然环境下各自为政，它们之间互相竞争、合作、协调，形成了互生互融的生态系统。
人类的生活和饮食是肠道菌群的重要环境因素，不同的饮食习惯和生活方式会影响肠道菌群中不同微生物的种类和数量。
肠道菌群的多样性对人类健康有着重要意义。
研究表明，肠道菌群多样性的降低与肠道炎症、易感感染和肠道肿瘤等多种疾病的发生有关。
因此，维持肠道菌群的多样性对人类健康是极为重要的。
二、肠道菌群的生态功能肠道菌群的生态功能具有广泛的影响，包括营养代谢、免疫调节、肠道功能维持等多个方面。
1. 营养代谢：肠道微生物的代谢活动能够分解人类消化不了的食物残渣，并产生多种有益物质，如维生素、胆汁酸等。
肠道菌群和人体的互动在营养循环、代谢平衡、调节食欲等方面发挥着重要作用。
2. 免疫调节：肠道菌群的研究表明，在肠道中生活的细菌可通过免疫调节等多种方式来保持人类免疫系统的平衡。
正常的肠道菌群可以抑制有害菌的生长，从而维持肠道环境的平衡。
3. 肠道功能维持：肠道菌群通过帮助人体吸收营养物质、强化肠道壁等方式，维持肠道的正常功能。
肠道菌群与肠道上皮细胞和肠道动力学的相互作用，影响了肠道运动和排泄功能的调节，对于肠道健康的维持至关重要。
三、肠道菌群的恢复由于现代生活中诸如长期使用抗生素、不规律的饮食、情绪压力等种种原因导致肠道菌群损失或异常，严重影响人身体健康。
为了维持人体正常肠道菌群，恢复损失或失衡的菌群，人们可以从以下几方面入手。
肠道菌群与免疫系统的相互作用
肠道菌群与免疫系统的相互作用肠道菌群是指寄居在人体肠道中的微生物群落，包括细菌、真菌和病毒等。
肠道菌群与免疫系统之间存在着密切的相互作用，这种相互作用对于人体的健康具有重要意义。
一、肠道菌群对免疫系统的调节作用肠道菌群可以通过多种途径调节免疫系统的功能，其中最重要的是通过免疫调节细胞的刺激和调节。
免疫调节细胞是一类具有调节和控制免疫反应能力的细胞，包括调节性T细胞、抗炎性细胞等。
肠道菌群可以通过产生代谢产物、刺激免疫细胞表面受体等方式，影响免疫调节细胞的数量和功能，从而调节免疫系统的平衡。
二、免疫系统对肠道菌群的调控作用免疫系统在维持肠道菌群的平衡中发挥着重要作用。
一方面，免疫系统通过分泌抗菌肽、IgA等物质来限制肠道菌群的生长和扩散。
另一方面，免疫系统也可以通过产生免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)等物质，识别和抵御外来致病微生物的侵袭。
三、免疫系统异常与肠道菌群失调的相关疾病免疫系统异常和肠道菌群失调之间存在着密切的关联。
研究表明，免疫系统异常可能导致肠道菌群的失调，进而引发多种疾病，如炎症性肠病、自身免疫性疾病等。
而肠道菌群失调也可能导致免疫系统的异常激活和炎症反应，进而引发免疫性疾病。
四、调节肠道菌群和免疫系统的方法与应用为了维持肠道菌群与免疫系统的良好互动，可以通过以下方法进行调节：1.膳食调节：合理膳食结构可以促进有益菌群的增长，并提高免疫系统的功能。
常食用富含益生菌和益生元的食物，如酸奶、豆类和蔬菜，可以帮助维持肠道菌群平衡。
2.益生菌制剂：益生菌制剂是一种通过摄入活菌来调节肠道菌群的方法，常用于改善肠道菌群失调引起的症状。
选择合适的益生菌制剂，可以改善免疫系统功能，增强机体免疫力。
3.免疫调节剂：一些免疫调节剂可以用于调节免疫系统的功能，从而影响肠道菌群的平衡。
但需谨慎使用，以免引起其他不良反应。
5.抗生素的合理使用：抗生素虽然可以杀灭病原微生物，但同时也会对肠道菌群产生影响。
肠道微生物—上皮细胞屏障互作的研究进展
肠道微生物—上皮细胞屏障互作的研究进展万华云;胡君宜;王子旭;陈耀星;曹静;董彦君;马保臣;董玉兰【摘要】肠道上皮细胞(intestinal epithelial cells,IECs)是动物机体抵御病原微生物的第一道防线,是黏膜机械屏障、免疫屏障和化学屏障的重要组成部分,具有吸收和屏障双层功能.肠道中微生物数量庞大、种类繁多,根据其与宿主的关系,主要分为共生菌、条件致病菌和病原菌3类,在肠道屏障的构建中发挥重要作用.IECs首先通过直接或间接方式对肠道微生物进行识别,区别自身与非自身,对自身物质(即共生菌)免疫耐受,对非自身物质(即病原菌)产生特异性免疫反应.IECs与肠道共生菌共同抵御肠道病原微生物,维持肠道健康,病原微生物侵入肠道,IECs主要通过胞外分泌物和细胞表面黏液层双重屏障发挥作用,其中胞外分泌物主要包括黏蛋白、抗菌分子和抗微生物免疫球蛋白.肠道共生菌可以通过竞争识别位点,分泌抗菌物质,增加黏液分泌,诱导IECs更新、增殖和修复等方式抵御病原微生物,维护正常的肠黏膜屏障功能.在IECs抵御肠道病原微生物入侵过程中,病原微生物通过自身运动、分泌毒素和酶等破坏肠上皮屏障,直接接触IECs,对其进行损伤.因此IECs和肠道菌群间相互作用,共同维持肠道内环境稳态.作者就IECs和肠道微生物结构、功能的适应性变化作—综述,以期阐述肠道微生物—上皮细胞屏障互作的机制.%Intestinal epithelial cells (IECs) are the first line of defense against pathogenic microorganisms of animal organism,which are important component of mucosal mechanical barrier,immune barrier and chemical barrier,they have absorption and barrier double function.In the intestine,there are many kinds of microorganisms.According to its relationship with the host,it is divided into three types of commensal bacteria,conditional pathogenic bacteria and pathogenic bacteria,it plays an important role in the construction ofintestinal barrier.Firstly,IECsidentify the intestinal microbes by direct or indirect ways,and distinguish their own and non-self,it is immune tolerance to their own substances (such as,commensal bacteria),and produce specific immune response to non-self-substances (pathogenic bacteria).Both of IECs and intestinal commensal bacteria together against pathogens maintain intestinal health.When the pathogenic microorganisms invade the intestine,IECs defense pathogenic microorganisms mainly through extracellular secretions and cell sudace mucus layer,and the former largely include mucin,antibacterial molecular and antimicrobial immunoglobulin.The intestinal symbiotic bacteria can resist the pathogenic microorganisms and maintain the normal intestinal mucosal barrier function through the competitive identification sites,the secretion of antimicrobial substances,the increase of mucus secretion,the induction of IECs renewal,proliferation and repair.In the process of resisting invasion of gut microbes,pathogenic microorganisms through their own movement,secretion of toxins and enzymes to destroy the intestinal epithelial barrier,and directly contact with IECs to damage them.So the interaction between IECs and intestinal bacteria maintain the intestinal homeostasis.In this paper,a review is made of the IECs and intestinal microbial structure and functional adaptations,and hope to elaborate the mechanism of intestinal microbial-epithelial cell bar rier interaction.【期刊名称】《中国畜牧兽医》【年(卷),期】2017(044)012【总页数】8页(P3642-3649)【关键词】肠道上皮细胞;肠道微生物;互作机制【作者】万华云;胡君宜;王子旭;陈耀星;曹静;董彦君;马保臣;董玉兰【作者单位】中国农业大学动物医学院,北京100193;中国农业大学动物医学院,北京100193;中国农业大学动物医学院,北京100193;中国农业大学动物医学院,北京100193;中国农业大学动物医学院,北京100193;中国农业大学动物医学院,北京100193;中国牧工商集团总公司,北京100070;中国农业大学动物医学院,北京100193【正文语种】中文【中图分类】S852.21肠道作为生物体内一种长而复杂的管状器官，与体内外皆相通，很容易受到各种不良因素的刺激，可见维持肠道生理结构完整和功能正常显得尤为重要[1]。
肠道微生物与宿主免疫的相互作用
肠道微生物与宿主免疫的相互作用众所周知，肠道是一个极其复杂的生态系统，其中包含了各种微生物群落，是人体与外部环境之间的交界处，扮演着非常重要的生理和免疫调节作用。
肠道内的微生物群落，与宿主免疫系统之间相互作用，使得人体保持健康状态，缺失或紊乱则容易导致诸如肠炎等免疫疾病的产生。
一、肠道微生物的种类和功能肠道内存在着最多的细菌菌群，大多数是无害的有益菌，如：嗜酸乳杆菌、双歧杆菌、乳酸菌等。
此外，有害的致病菌的存在也是不可避免的，为大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等类菌群。
在正常健康的情况下，肠道微生物之间会保持相对稳定的数量和种类，分解食物、制造维生素、促进免疫功能等。
肠道微生物的数量和种类的变化，可能由于饮食改变、药物的使用、疾病因素等多种因素而发生变化，失去平衡状态会导致一系列疾病的产生。
二、肠道微生物与宿主免疫的相互关系肠道微生物的种类与数量，与宿主免疫的产生、调节密切相关。
肠道微生物与宿主免疫的相互作用，主要有以下几点：1、调节免疫状态肠道微生物对免疫系统有着调节作用，能够引导免疫系统产生相应的免疫应答，同时抑制过度的免疫反应。
肠道微生物的变化可以影响免疫系统的应答能力，使得免疫系统的功能下降或过度激活等现象发生。
2、促进免疫细胞的发育肠道微生物对免疫细胞的发育有直接或间接影响。
微生物能够刺激免疫细胞的增殖和分化，同时调节免疫细胞的活性和功能。
例如，肠道细菌可以促进TH17细胞的增殖，从而增强肠道上皮细胞的保护作用。
3、维持屏障功能肠道微生物对于维持肠道屏障功能具有重要作用。
肠道细菌能够促进肠道上皮细胞表达黏附分子，加强小肠和大肠黏膜完整性，从而减少有害物质的侵入和感染的发生。
三、肠道微生物与免疫疾病肠道微生物与免疫疾病的关系逐渐引起医学界的广泛关注。
已有的研究证实，不同菌种之间的数量和比例失衡，会导致肠道免疫系统的失调，使人易于患上免疫性疾病。
例如，肠道内有益菌维持着免疫平衡状态，而大肠杆菌等有害菌过多，就容易引发肠炎、炎症性肠病等免疫相关疾病。
肠道菌群在肠道免疫系统中的作用
肠道菌群在肠道免疫系统中的作用肠道是人体最大的免疫器官，它具有天然屏障功能，可以阻挡有害微生物、液体和食物等进入身体。
同时，肠道还跟身体其他组织和器官之间有着非常紧密的关系。
其中，肠道菌群是肠道免疫系统中的重要组成部分，它们在肠道中发挥着非常重要的作用。
肠道菌群的概念肠道菌群是指人体肠道内生存的微生物总称，包括细菌、真菌、病毒等。
这些微生物种类繁多，数量极其庞大，个体总数已经超过了人类细胞数量的10倍以上。
这些菌群在人体内生存着，有益有害，它们可以促进身体的健康，但也可能引发各种疾病。
肠道菌群与免疫系统肠道菌群不仅是肠道内的居民，而且还与免疫系统具有密切的联系。
在人体免疫系统中，90%以上的免疫细胞分布在肠道中，而肠道中的免疫细胞又与肠道菌群有着联系。
因此，我们可以说，肠道菌群是人体内与免疫系统密不可分的组成部分之一。
肠道菌群与免疫系统之间的关系是双向的。
一方面，肠道菌群可以促进免疫细胞的发育和功能，从而增强人体的免疫能力。
另一方面，免疫细胞可以通过各种途径来调控肠道菌群的生长和代谢。
下面我们分别从两个方面来分析肠道菌群与免疫系统之间的关系。
肠道菌群对免疫细胞的促进作用肠道菌群可以通过下列途径来促进人体免疫细胞发育和功能：1. 激活免疫细胞肠道菌群可以刺激免疫细胞产生大量的细胞因子和抗体，从而激活人体的免疫系统。
例如，乳酸菌可以增强巨噬细胞的吞噬能力，杀死病原微生物，防止病毒和癌细胞的繁殖。
另一方面，肠道菌群中的某些细菌具有特异性调节免疫细胞功能的能力，它们能够选择性地激活或抑制特定的免疫反应，真正做到了有益有害。
2. 促进T细胞发育肠道菌群可以促进T细胞的发育和成熟，从而增强免疫系统的功能。
一些研究表明，缺少肠道菌群或者将肠道菌群杀死后，小鼠的T细胞数量明显减少，不仅影响了机体的免疫防御能力，还导致肠道上皮细胞发生炎症反应，增大了肠道疾病的可能性。
3. 产生抗体肠道菌群可以帮助人体产生大量的抗体，从而进一步增强机体的免疫活力。
肠道菌群结构多样性分析及其意义
肠道菌群结构多样性分析及其意义一、肠道菌群概述肠道菌群是指生活在人体肠道内的微生物群落，包括细菌、真菌、病毒等。
这些微生物与人体相互依存，形成了一个复杂的生态系统，对人体健康有着重要的影响。
肠道菌群的数量极其庞大，约有100万亿个微生物，其基因数量也远远超过人体自身基因数量，被称为人体的“第二基因组”。
肠道菌群的组成和功能受到多种因素的影响，如饮食、生活方式、药物使用、年龄、遗传等。
二、肠道菌群结构多样性分析1. 分析方法- 传统培养法：传统培养法是最早用于研究肠道菌群的方法之一。
该方法通过将肠道菌群样本在特定的培养基上进行培养，然后对培养出的微生物进行鉴定和计数，从而了解肠道菌群的组成和数量。
然而，传统培养法存在一定的局限性，由于肠道菌群中的许多微生物难以在实验室条件下培养，因此该方法只能检测到肠道菌群中的一小部分微生物，无法全面反映肠道菌群的结构多样性。
- 分子生物学方法：随着分子生物学技术的发展，越来越多的分子生物学方法被应用于肠道菌群结构多样性分析。
其中，16S rRNA基因测序技术是目前应用最为广泛的方法之一。
该技术通过对肠道菌群样本中16S rRNA基因的扩增和测序，然后将测序结果与已知的微生物序列数据库进行比对，从而确定肠道菌群中微生物的种类和相对丰度。
除了16S rRNA基因测序技术外，宏基因组测序技术、转录组测序技术等也被广泛应用于肠道菌群结构多样性分析。
这些技术能够提供更全面、更深入的肠道菌群信息，有助于深入了解肠道菌群的功能和与人体健康的关系。
2. 影响因素- 饮食因素：饮食是影响肠道菌群结构多样性的重要因素之一。
不同的饮食结构会导致肠道菌群的组成和功能发生变化。
例如，高纤维饮食能够促进有益菌的生长，增加肠道菌群的多样性；而高脂肪、高糖饮食则会导致有害菌的增加，减少肠道菌群的多样性。
此外，饮食中的某些成分，如益生菌、益生元等，也能够调节肠道菌群的结构和功能，对人体健康产生有益影响。
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4．肠道菌群与肠上皮细胞和肠道免疫系统的相互作用机制武庆斌（苏州大学附属儿童医院消化科苏州 215003）哺乳动物的胃肠道寄生着最为复杂的微生物群体，被称之为肠道原籍菌群，新近的研究认为这些细菌有近1000多种。
新生儿出生时胃肠道是无菌的，免疫系统几乎没有发育，但很快有种类繁多的细菌定植。
随着细菌的定植，肠道菌群的建立，刺激机体产生大量的淋巴细胞和淋巴组织，促进全身免疫系统和粘膜免疫系统的正常发育并逐步成熟，这其中也包括肠相关淋巴组织（gut-associated lymphoid tissues ，GALTs）的发育和成熟。
GALTs发育成熟的结果是对肠道原籍菌群的耐受和对病原菌的免疫反应。
由于宿主基因易感性，肠道粘膜屏障功能减弱或缺乏恰当的粘膜免疫反应（如免疫耐受丢失），就会导致粘膜对肠道菌群免疫反应失控，甚至引起全身免疫反应紊乱，引起慢性持续性的炎症，如过敏性炎症和炎性肠病（inflammatory bowel disease, IBD）就是例证[1，2] 。
一、肠道菌群对婴幼儿粘膜免疫的作用和肠道菌群的建立、定植和演替一样，出生时GALTs的活性较低，与新生儿期间，全身免疫系统短时间不成熟是一致的[3，4]。
新生儿生后，其外周血中几乎测不到分泌IgA的B型浆细胞——推测这种B细胞是由GALTs衍生出来，然后随血流到达粘膜效应部位。
一个月后，这些细胞显著增加，12个月后达到最高峰值。
这就意味着有持续不断的微生物和外界环境对GALT的刺激所致。
无菌鼠的PP结（Peyer’s patches）发育程度低下：仅有极少的生发中心，数量很少的淋巴细胞，主要是CD4+T 细胞、α-βTCRCD8+细胞和分泌IgA浆细胞；脾脏和淋巴结的少有B-和T-细胞带或区域，异常内皮微血管的过度增生，以致结构不完整[5]。
正常的口服饮食抗原免疫耐受能力缺失。
恢复大龄无菌鼠的正常肠道菌群，食物抗原的免疫耐受功能依旧缺失。
这说明在很早的初级阶段，肠道菌群的建立、定植和成熟，对先天免疫系统和获得免疫的启动有着极其重要的作用。
的确肠道菌群通过“入侵”肠上皮细胞和M细胞，对GALTs的发育起着很重要的作用。
Gronlund等[6] 研究0～6个月的健康的新生儿时，发现肠道内脆弱类杆菌和双歧杆菌定植的时间越早，外周血中IgA定向细胞的含量可以越早地被检测到；随着肠内脆弱类杆菌和双歧杆菌数目的增加，外周血中的IgA定向细胞的数量也逐渐增加。
GALTs在未成熟的初期，允许有2种显著对立作用：1）适度、恰当的针对病毒和细菌病原体的炎症反应调控免疫防御机制的发育；2）促进对食物抗原产生免疫耐受的极其复杂的免疫机制。
在婴儿期的肠道菌群不断的、进行的构建和演替过程中，GALTs对这些复杂的肠道菌群产生耐受的同时，也有助于免疫系统诱导产生上述2种功能[3]。
二、肠道粘膜免疫系统的防御机制肠道粘膜免疫系统是由免疫反应启动的有高度器官化场所和分散在固有层和肠上皮间的效应淋巴细胞等两部分组成的防御系统。
外来的抗原物质，如细菌、病毒、食物中的大分子蛋白质等被摄入到GALT（如，PP结）和肠壁淋巴结内，这些高度器官化的二级淋巴器官结构是诱导肠特异性免疫的主要部位。
被抗原激活的B细胞和T细胞从诱导场所通过淋巴引流管迁移到肠系膜淋巴结，然后进入血液循环，随着血流最后再归巢到粘膜效应部位。
这些效应部位是由抗原特异性的T细胞和B细胞、分化的浆细胞、巨噬细胞、树突状细胞（DC）以及嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞和肥大细胞等组成。
总之，粘膜免疫系统的诱导部位和效应部位产生粘膜和血清抗体反应，T细胞介导免疫，局部免疫刺激或免疫抑制介质以及系统免疫无能（systemic anergy）[5,7]。
PP结位于肠粘膜下，是诱导肠特异性免疫的主要场所。
在PP结圆顶区上分布有微皱褶细胞(microfold cell，M细胞)。
M 细胞摄取和转运肠腔的抗原，如肠道病原菌、肠道原籍菌、病毒、食物中的抗原等到肠上皮下圆顶区，在此进行抗原处理和诱导特异性的免疫反应。
圆顶区内有以B细胞为主的生发中心淋巴虑泡和以T细胞、巨噬细胞以及DC的滤泡间区。
生发中心内含大量增殖淋巴母细胞,多数为IgA+细胞,另外含有以下包括TGF-β、IL-10以及由DCs释放的细胞信使和CD+CD40L+T细胞（促使同源的IgM细胞转换为IgA+细胞）。
在滤泡间区的T细胞包括CD4+和CD8+ T细胞, 95%以上的T 细胞表达αβTCR，而一小部分表达γδTCR，在PP 结中50 %～60 %αβTCR T细胞是CD4+(辅助)T 细胞,剩下的是CD8+(细胞毒/抑制)T细胞。
肠道黏膜免疫系统的防御机制是非常复杂的，除肠道的内环境非常复杂外, 还需要依靠严格的调节机制来区分来自于肠道内环境中的危险信号和无害信号。
在生物体的肠道黏膜免疫系统持续地受到包括病原体、食物蛋白和共生菌群在内的信号刺激, 对于无害信号刺激,GALT或是保持一种低反应性的免疫监视状态,或是调动免疫耐受机制;而对于危险信号, GALTs则及时反应将其清除,从而维持肠道内环境的稳定[7]。
肠道内有大量的微生物定居,肠道生态系统的长期进化最终导致GALTs下调针对正常存在的共生菌群的固有炎症反应，有人把它称之为“生理性炎症”。
GALT对共生菌的低反应性主要是由共生菌自身的特点、小肠上皮细胞(intestinal epithelial cell ,IEC) 表面的特性及肠道粘膜固有层（lamina propria ,LP）内免疫细胞的特点等三个方面的因素所决定。
1）.共生菌自身的特点：与致病菌不同, 共生菌不能表达粘蛋白酶及黏附、定居和侵入因子,因此不能分解肠道内保护性的粘液层，小肠蠕动形成的粘液层流可以将共生菌冲离肠道表面,使其不能粘附IEC ,破坏上皮屏障。
2）.IEC 表面缺少识别共生菌病原相关分子模式(pathogen-associated molecular pattern , PAMP) 的Toll 样受体( Toll likereceptor ,TLR) ,如TLR2、TLR4、MD2 和CD14[8 ] ,因此不能有效地识别共生菌的PAMP。
研究发现,诱导活化细胞核受体过氧化物酶体增殖子活化受体γ( proliferator-activated receptor-γ, PPAR-γ) 可抑制TLR诱导的NF-κB 信号传导通路[9] ,从而抑制了炎症反应的发生。
3）. LP 内含有特殊的耐受性DC 、巨噬细胞和调节性T细胞,这些免疫细胞可以产生许多抗炎症的细胞因子,从而下调针对共生菌的固有炎症反应,维持了肠道内环境的稳定[10]。
对于正常的食物蛋白,肠道黏膜免疫系统主要通过由调节性T细胞介导的主动抑制和抗原特异性T细胞克隆无反应或缺失(clonal anergy or deletion) 等机制诱导的口服耐受来防止对食物蛋白的过敏反应[11]。
GALTs针对病原体引发的危险信号的反应起始于PP结、肠系膜淋巴结或小肠黏膜中的孤立淋巴滤泡[12]。
病原体主要是通过M细胞进行摄取, 并呈递到抗原呈递细胞(antigen-presentingcell,APC) ,APC 继而将抗原呈递到黏膜内的淋巴细胞,活化的淋巴细胞在归巢受体的介导下到达效应组织。
在效应位点处,抗原起始的免疫球蛋白A(IgA) B细胞分化成为IgA浆细胞,并向肠腔内分泌大量的抗原特异性的二聚化或多聚化的IgA ,以捕获和清除腔内的抗原。
另外,效应组织中还含有多种T细胞亚型,表现出辅助、调节和细胞毒性T淋巴细胞(CTL) 等活性,以完成和调节黏膜表面保护性的免疫反应。
同时,黏膜组织摄取的抗原还可以进入淋巴循环,诱导全身性免疫反应的发生。
对于小肠过量的共生菌，这种危险信号可以被隐窝内上皮细胞表面的TLR和NOD2/ CARD15分子识别[9] ,继而引发固有免疫反应,诱导潘氏细胞(paneth cell) 分泌抗菌多肽,清除过量存在的微生物体。
三、宿主与肠道菌群相互作用的生理和病理的影响通过对限菌动物的研究证明，肠道菌群对于宿主的器官结构、生理和免疫的发育有着极其重要的影响，其中包括IEC的功能和GALTs结构功能的影响。
Backhed等发现无菌鼠体内脂肪增加60%，原因可能是独立过氧化物酶体增殖物活化激活受体α（peroxisome proliferator-activated receptor -α-independent，独立PPAR-α）下调和诱发禁食脂肪细胞因子（fasting-induced adipocyte factor，Fiaf）被抑制。
肠道短连脂肪酸的多少于肠道细菌酶的活性有关。
IEC的能量供给70%是靠丁酸氧化提供，同时，丁酸还是炎症因子NF-κB信使途径抑制剂。
给无菌鼠接种多形类杆菌（Bacteroides thetaiotaomicron），可以诱导有利于肠道粘膜屏障功能、营养物吸收、异型生物质（xenobiotic）代谢、分化、防御以及血管生成等一套基因的表达。
肠上皮细胞对多形类杆菌的定植的反应有别于大肠杆菌或婴儿型双歧杆菌（ Bifidobacterium infantis），这就支持了细菌在与宿主肠上皮细胞对话中存在着细菌特异性因子（bacteria-specific factors）这个说法[13]。
有证据表明，通过修饰肠上皮细胞的功能，肠道菌群和肠上皮细胞相互协助促成了肠道的微生态系统的建立。
例如无菌鼠定植多形类杆菌可诱导宿主肠上皮细胞产生特异性的果糖结合糖；多形类杆菌还诱导基质金属蛋白酶裂解素（matrix metalloprotease matrilysin）的表达，这种物质被认为是能激活肠粘膜抗微生物多肽或防御素前体的。
将普通鼠肠道菌群接种到无菌鼠后，观察到无菌鼠的Paneth细胞RegIIIγ再生基因在mRNA 和蛋白水平的表达[13]。
RegIIIγ是具有抗菌特性的C型凝集素。
脆弱类杆菌NCTC9342的细菌多糖通过MHCII的加工和呈现，触发了粘膜免疫系统的细胞免疫的生理成熟[14]。
研究证实IBD病人RegIIIγ的表达增加，相反，CD病人的防御素水平下降。
普通鼠和无菌鼠的免疫反应有非常大的区别。
的确，无菌鼠上皮内淋巴细胞的数量和细胞毒活性都是较低的，并且LP的淋巴细胞数量很少，有丝分裂的活性很低，PP结也很小，几乎没有发育。
严重联合免疫缺陷（SCID）的鼠用成熟胸腺T细胞进行免疫重建，肠道粘膜淋巴细胞的数量与肠道原籍菌群关系很大。
Mazmanian等证实脆弱类杆菌NCTC9342的细菌多糖通过MHCII的加工和呈现，触发了粘膜免疫系统的细胞免疫的生理成熟[15].数量巨大的肠道菌群、肠上皮细胞与粘膜的免疫细胞之间的相互作用是非常复杂的，最重要的先决条件是免疫功能和防御机制的成熟。