肠道的结构功能与微生态

胃肠道的结构与功能 以及保持微生态平衡的重要意义
上海牧冠企业发展有限公司 王力勇
2007年3月
胃肠道的组成
• 胃肠道是消化系统的管道部分。 • 从口腔到肛门，长约8—10米。包括：口
腔、咽、食管、胃、小肠(十二指肠、空 肠、回肠)、大肠（源自文库肠、结肠、直肠）， 肛门。 • 胃肠道是消化道的通俗叫法。
正常菌群的最重要作用莫过于它能阻止侵入肠道中 的病原微生物的定居（Hentges 1983）,这种作用就是 所谓的定居抗力（Colonization resistance）。正常细 菌产生定居抗力的机制包括：利己不利它的pH、与病 原微生物竞争养分、竞争肠上皮上的附着点，并在局 部产生细菌素。
非免疫性防御
大、小肠道组织结构比较
回肠壁镜鉴图
回肠壁镜鉴图
空肠镜鉴图
空肠镜鉴图
胃肠道是人体与外界环境接触最大 的器官，而胃肠道上皮提供了环境与人 体之间最大的黏膜屏障。
• 胃肠道粘膜特别是小肠粘膜的表面积非常大， 动物通过这一表面与各种养分、微生物和外源 性毒素发生直接接触。
• 小肠不仅能使养分在肠腔和血液循环系统之间 进行交换，而且也能防止病原体穿过肠壁进入 体内。
小肠璧的组织结构与功能
• 小肠粘膜上皮和粘膜固有层向肠腔内凸起形成了小肠 绒毛，为小肠特有的结构。具有扩大肠腔内面积和吸 收营养物质的功能。 小肠绒毛内有乳糜管和丰富的毛细血管分布。 乳糜管属于毛细淋巴管，具有吸收脂肪酸等大分子 物质的功能 毛细血管吸收葡萄糖和氨基酸等物质，经毛细血管 静脉端随肠的静脉经门静脉回流入肝。
虽然大肠的环境对宿主最为有利，但微生 物依然要在胃、小肠和大肠中定居。
在小肠中这些微生物群系存在于小肠上皮 细胞表面、肠绒毛表面的粘液中、隐窝中和肠 腔中。
无论寄居何处，一般微生物群系相对稳定 且由许多特定的种群组成。这些微生物群系是 宿主动物的特征，在一定程度上也为动物提供 营养和内在环境。
非免疫性防御
正常微生物群系的免疫刺激作用 研究表明，肠道中的正常菌群可以通过刺激粘膜免疫系统
和系统免疫系统的途径来促进宿主动物的免疫力
在无菌动物，其所有免疫器官（包括肠道）均发育不足。 引入致病性肠道细菌以后，正常的免疫结构和功能得以迅速 恢复。
其它实验也间接地为这种现象提供了证据。在一项使用 直接饲喂微生物的实验中人们发现，仔猪的免疫力提高，生 长速度也加快 。
• 粘膜内还有肠腺分布，分泌小肠液。 • 粘膜下层：内含丰富的血管、淋巴管和神经丛等 • 小肠的功能：时消化食物和吸收营养物质的主要场所。
大肠壁的结构
• 大肠壁的结构：由内向外依次为粘膜 （无绒毛结构），粘膜下层，肌织膜和 外膜。
• 大肠壁内含有大肠腺，其分泌液呈粘液 状（不含消化酶），主要是为了润滑肠 腔，便于排便。
从对穿透粘膜侵入体内的微生物的吞噬和杀灭作用开 始，一直到激活和动员淋巴细胞以及最后通过抑制炎症 反应促使创伤愈合的全过程均需吞噬细胞的参与。
这些功能的调节都是依赖局部释放的大量信号分子 实现的，这些信号分子包括细胞活素、生长因子及生物 活性脂类。
进一步阻止了病原微生物在肠道中的定居和繁殖。
肠蠕动会产生一种机械性清理作用，可以防止微 生物在小肠上段上皮上的附着。杯状细胞分泌的粘液 可以保护肠上皮的表面，也提供了一个能够捕获抗原 的粘性基质。
非免疫性防御
大肠及小肠的微生物群系
大肠中的环境为：pH近中性，厌氧条件，运动性 减低。这种条件有利于大量正常菌群的繁殖和生长。 除了为宿主动物本身提供营养以外，这些肠道固有细 菌在维持肠道功能健康方面具有举足轻重的作用。
免疫性防御
肠道粘膜的25%由淋巴样组织构成，而整个机体中70% 以上的免疫细胞存在于肠道中。肠道免疫系统的细胞有的 弥散存在，有的高度集中形成淋巴小结，比如淋巴滤泡集 结，它可以分泌IgA和产生B淋巴细胞。
固有层含有大量弥散的T淋巴细胞群、含免疫球蛋白的 细胞群（B淋巴细胞和浆细胞）、吞噬细胞、肥大细胞、少 量的树突状细胞（dendritic cell）、嗜酸性细胞和嗜中性细 胞以及具有生物活性的成纤维细胞。肠道亦含有丰富的神 经丛，对肠道的运动起关键作用。
为对付这些微生物的侵袭，动物在进化过程中形成 了进一步的小肠免疫性防御机制，容当后论
非免疫性防御
小肠 小肠的非免疫性防御机制，包括能杀死某些微生物
的胆汁和能使细菌细胞壁降解的含有蛋白酶的胰液。 上皮细胞本身也是屏壁，单个肠细胞紧密接合，这
可以阻止大分子的通过。 另外，小肠绒毛上的肠细胞每3-6天更替一次，这
免疫性防御
细胞免疫因子--免疫反应的介质
肠道中固有的非免疫性和免疫性防御机制的协 调是由局部化学信号或细胞因子来进行的
这些细胞因子是各种不同的激活信号，由固有 层的各种不同细胞释放的，而且一般情况下都是新 合成的蛋白质。
免疫性防御
巨噬细胞起关键作用
固有层中的巨噬细胞在小肠炎症和免疫反应的许多 环节中起关键作用。
小肠璧的组织结构与功能
小肠为典型的中空性器官，管壁由内向外 依次为粘膜、粘膜下层、肌织膜和外膜四层结 构。 • 粘膜：由单层柱状上皮、粘膜固有层和粘膜肌 层构成。 • 柱状上皮由柱状细胞和杯状细胞组成。柱状细 胞具有吸收营养物质的功能，杯状细胞具有分 泌粘液的功能，起着润滑肠腔和保护粘膜的作 用。
• 因此，小肠具有一系列粘膜防御机制，根据其 性质，这些防御机制大体上可以分为非免疫性 和免疫性两种。
非免疫性防御
胃 胃是一个重要的非免疫防御器官，胃的酸性环境极
大地抑制了微生物的繁殖，减少了进入小肠的微生物 数目。
那些耐过胃的酸性环境，而进入小肠的微生物受到 小肠中碱性环境（更有利于细菌的繁殖）的影响其数 目增加，也增加了微生物附着在粘膜上皮上的可能性。
胃壁的组成与功能
• 猪的胃壁分粘膜层、黏膜下层、肌层和浆膜四层。 • 粘膜层包括无腺部和有腺部两部分
其中有腺部粘膜层的固有膜内，含有丰富的消化腺， 以胃底腺最为重要，其主细胞分泌的胃蛋白酶、凝乳 酶和脂肪酶，可消化蛋白质和脂肪。 • 壁细胞分泌的盐酸，有助于胃蛋白酶消化蛋白质。 • 胃壁肌层发达，其强有力地收缩，利于胃内容物的混 合和向肠内运送。