肠道免疫

胃肠道（GI）被认为是人体中最大的免疫器官，在调节免疫稳态方面起着核心作用。胃肠道(GI)是人体与外界环境接触的最大界面，履行着食品加工的功能，在排除病原体的同时允许共生微生物生存。因此，胃肠道是一个主要的防线，其中上皮细胞提供物理屏障，并协同免疫和基质细胞抗击病原体，限制它们与上皮细胞的直接接触。

胃肠道可容纳人体淋巴细胞总数的70％，使其成为人体最大的免疫器官（图1）。固有层包含树突状细胞（DC），这是重要的APCs。以及内脏相关淋巴组织(GALT),包括派尔集合淋巴结(PP)和上皮内淋巴细胞(IELs)。PP在细菌负荷较大的回肠中更为常见，是重要的诱导位点，其中包含诱导抗原特异性反应所需的所有免疫反应细胞。微褶（M）细胞上有特殊的滤泡上皮细胞，能够将抗原从管腔中提取并运输到免疫器官。M细胞是一把双刃剑，因为它们介导抗原传递至粘膜淋巴组织以启动免疫反应，但也可以作为微生物的进入点。最后，适应性免疫系统通过分泌免疫球蛋白(Ig)等效应因子进入肠腔，对抗病原体附着和粘膜组织的入侵，从而促进肠道屏障防御。

 
图1.小肠粘膜、绒毛、利伯库恩隐窝和细胞。

小肠的肠壁被高度折叠以最大限度地吸收，并包含指状的粘膜突出物，形成绒毛，绒毛向下凹陷形成隐窝，向下延伸至粘膜肌层。在上皮的下面，固有层中包含树突状细胞，这是重要的抗原呈递细胞，调节体液和细胞肠道免疫。外肌层包含两层平滑肌，使小肠能够持续蠕动。左侧为隐窝上皮和部分绒毛，可分辨出不同的上皮细胞:肠上皮细胞，顶端表面刷状边界的高柱状吸收细胞，称为微绒毛; 分泌粘蛋白的杯状细胞，润滑肠内容物，保护上皮; 分泌各种肠道激素的肠内分泌细胞; 位于隐窝底部附近的干细胞，形成专门的上皮细胞; 干细胞的上面是过渡-扩增细胞；Paneth细胞，有防御功能，分泌抗菌分子进入管腔。

免疫机制

固有免疫
肠道固有免疫，也叫先天免疫，是一种非特异性的免疫反应，是机体与生俱来的抵抗病原微生物入侵的能力，是机体的第一道防线，也是适应性性免疫的基础。由免疫细胞和免疫分子组成。
固有免疫细胞包括：肠上皮细胞，M细胞，中性粒细胞，单核巨噬细胞，DC细胞，NK细胞，等等。

适应性免疫 肠道的适应性免疫是特异性免疫系统，主要有免疫细胞包括肠道相关的淋巴细胞以及免疫分子组成。

T细胞
CD4+ T细胞主要位于肠道LP中，多为效应T细胞或记忆T细胞。CD4+ T细胞的应答因肠道菌群的定植生态位、抗原类型和代谢特性而有很大差异，这导致了不同T细胞亚群的产生和某些T细胞亚群的功能可塑性。经过微生物群的激活，抗原呈递细胞(APCs) 呈递，如树突状细胞(DC)，CD4+ T细胞分别分化为Tregs和各种T辅助细胞(Th)。已有研究表明，丁酸通过不同程度地调节Th1和Th17细胞分化以及促进IL-10的产生来控制T细胞在诱导结肠炎中的能力。
Th17产生的IL-17A，IL-17F和IL-22依次刺激IECs产生抗菌肽（AMP），并以非炎性的方式维持肠屏障的完整性。此外，Th17细胞对于T细胞依赖性（TD）高亲和力细菌特异性IgA的生产至关重要。
肠源性Foxp3 + Treg细胞不同于其他器官，具有肠道特异性表型和功能。
Tfh细胞的消融导致PPs，GC B细胞数量减少，并显着改变肠道微生物组的组成。因此，Tfh细胞活性对于肠道中多种微生物群落的产生很重要。Tfh细胞在PPs中产生的IL-21对于驱动小肠中的GC反应和高亲和性sIgA产生至关重要。
在稳定状态下，粘膜适应性免疫细胞，特别是Tregs和Tfh，以及sIgA与IEC，DC和ILC协同作用，有助于肠道生态环境的耐受性状态，维持肠道稳态以及宿主与微生物群之间的相互关系。保持引起对传染原有效的免疫反应的能力(图2)。

肠道菌群调节肠道粘膜适应性免疫和免疫细胞之间的相互作用。肠道微生物群，他们的组成部分，和代谢物可以调节先天和适应性免疫反应从而维持稳态和失调状态。在稳态条件下，微生物群和微生物代谢产物通过Treg和sIgA促进肠道免疫耐受。DC有助于通过IL-10分泌诱导Treg和sIgA的产生。细菌成分（例如SCFAs）是Tregs和B细胞的有效诱导剂，并促进CD8 +产生IFN- γT细胞。PP中Tfh分泌的SCFA和IL-21有助于细菌特异性sIgA的分泌。分段丝状细菌诱导SFB特异性Th17细胞产生。Treg通过TGF- β介导调节DC和Th17细胞。DC和sIgA负调节Th17细胞的功能。

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