当前位置: 肠道感染专科治疗医院 >> 肠道感染预防 >> 肠道是免疫最前线谈肠道免疫系统
悦容轩
看完了前两个礼拜的两篇文章,大家应该了解了肠道是消化器官,是第二大脑。而同时也是人体最重要、最强大的免疫器官。
近几年,我把握任何可能的机会,努力传达这个重要概念,我认为这是攸关生死。偶而会有反对声浪:『蔡教授,肠道是消化器官,怎么可能是免疫器官?』正在阅读的朋友你可有此相同疑惑呢?
我是医学院的教授,我希望将这个在生物医学研究里,已经立论十余年的肠道免疫概念,深植入你的心里,彻底改变你对肠道的认知,让你对肠道刮目相看。
操作内视镜检查肠道时,可以看到小肠末端、回肠的部份,有很多小突起,分布在小肠内壁,经验不足的年轻医生可能会误以为是肿瘤。这就是有名的贝尔节(Peyer'spatch),是哺乳动物体内最大的淋巴组织,用显微镜观察时,可以看到贝尔节里面有无数的淋巴节聚集。我们做老鼠实验时,由小肠外部也可以看到一粒粒的贝尔节凸起。
如果你像我们一样实际看过贝尔节,了解贝尔节做什么事,你就不会怀疑肠道确实是重要的免疫器官了。
贝尔节的状态直接反映身体的免疫强弱,年轻健康者,数目多、凸起明显。年纪大,体弱多病者、数目减少、而且较平坦。肠道发炎性疾病时,贝尔节很快就溃烂。
肠道为什么必须也是免疫器官呢?
『肠道明明是消化器官,为什么又要是免疫器官呢?』
这是必然的,不得已的设计。肠道的天赋使命是消化吸收,它的设计首先考虑如何高效率的执行消化和吸收。小肠内部有无数的绒毛,每根绒毛上又有无数的微绒毛,总表面积达到平方公尺,远大于皮肤(2平方公尺)及肺部黏膜系统(80平方公尺)的表面积。
肠道表面覆盖着由单层上皮细胞构成的黏膜,黏膜下面就是密密麻麻的微血管及乳糜管系统。食物由口腔、胃到小肠,在精密调控下,消化分解成胺基酸、葡萄糖、脂肪酸等小分子,通过黏膜被吸收,然后,由微血管、乳糜管等迅速进入循环系统。这就是肠道为了有效执行消化吸收而做的设计,惊人的大面积,高效率的黏膜吸收,高效率的物质运输。
现在问题浮现了,别忘了肠道同时也是最危险、最肮脏的地方,无数由口腔侵入的病菌,毒物,以及肠道原本就存在的坏菌军团,虎视眈眈的想伺机入侵人体。好的、有益的营养素能够高效率的被吸收,被输送到全身;同样的,坏的、有害的毒素、病菌,也可能同样的被高效率吸收、高效率的输送。所以,各位朋友,我们的身体在设计防卫体系时,只好将大部份的免疫防卫军队,配置在肠道,用来保护肠道黏膜的安全。
有七成以上的免疫细胞,如巨噬细胞、T细胞、NK细胞、B细胞等,集中在肠道,有七成以上的免疫球蛋白A,由肠道制造,而且用来保护肠道。所以,我说肠道名符其实是最重要的免疫器官。
如果你肠道不好,坏菌大举入侵,同盟军团(好菌)节节败退,战争延烧到肠道黏膜,你的免疫细胞前仆后继,尸横遍野。你想想看,你的免疫系统怎么可能好呢?所以,我说肠道名符其实是免疫最前线。
人体免疫防卫系统如何运作?
现代人重视保健养生,只要提到免疫的重要性,人人点头称是,但是,提到什么是免疫,和健康有什么关系,多数人都是不知其详。以下所谈的,都是我认为人人必须知道的基础知识,有助于你在这山寨知识泛滥的时代,做出正确的判断。
不论是动物或植物,一定必须发展出严密的免疫防卫系统,才能在自然界生存。要对抗的对象,不但包括病毒,病菌,寄生虫,也包括无数种天然或人工合成的化学物质,食物成分,甚至包括在身体内产生的毒素,变性蛋白质,以及不正常的细胞等。
人体的第一道防线是皮肤和黏膜。皮肤覆盖在身体,除了气体,水分,以及像精油等少数小分子物质外,除非有伤口,否则病菌毒物不易入侵。但是像肠道,肺泡,肾丝球等,身体里面需要高效率交换物质的地方,就必须以黏膜系统覆盖。
第二道防线称作先天性免疫,这个系统不需经过教育训练,就可以立刻对外来的感染作出反应,只能分辨敌我,但却无法对特定的敌人作出选择性反应。嗜中性球,巨噬细胞,自然杀手细胞是先天性免疫系统的三员大将。
嗜中性球生命周期仅有短短的12小时,它们反应非常迅速,病菌侵入后的30~60分钟,便可抵达受感染部位,算是先天性免疫的先锋。
巨噬细胞(macrophage)是第二波的攻击主将,生命周期较久且可不断增生。它们体积巨大,会大口吞噬病菌,而且它们会发出警告,通知第三道防线的后天性免疫系统,开始制造能专一对付入侵者的武器(抗体或T细胞)。所以,巨噬细胞不但是先天性免疫的攻击主力,也是激发后天性免疫的通信官。
自然杀手细胞(naturalkillercell)和巨噬细胞吞噬病菌的作战方式不同,它们是将细胞打洞,使细胞内容物流出而死亡。它们不但会执行杀死病原的工作,还会主动寻找攻击受病原感染的细胞,以及突变癌化的细胞。我们的身体每天自然产生成千上万的癌细胞,没有强壮勤奋的自然杀手细胞,我们早就被癌细胞淹没。
先天性免疫是局部的,会引起局部性的发炎反应,表现红、肿、胀、痛等症状;而称作『后天性免疫』的第三道防线则是全面性的,具有专一性及记忆性的特性,在临床上也会出现发烧的症状。基本上从病菌病毒入侵,嗜中性球、巨噬细胞披挂上阵,到最后启动后天性免疫,大概需要7~10天,所以免疫力正常的人即使感冒,就算不吃药,7~10天也会自然痊愈。
后天性免疫又可分为体液性免疫及细胞性免疫。体液性免疫的主角是B细胞产生的各种抗体(又称为免疫球蛋白,简写成Ig)。主要的抗体有:IgG,为血液中主要的抗体;IgA,为分泌到唾液,乳汁,肠道,呼吸道及生殖泌尿道中的抗体;IgE,与过敏反应有关。
细胞性免疫是T细胞主导的免疫反应。T细胞依功能又分为好几类,例如杀手T细胞(killerTcell),是勇猛的战士,它们攻击杀灭被病毒感染的细胞;辅助T细胞(helperTcell),它们能刺激B细胞,产生抗体及各种细胞激素(cytokine)。我们常说要保持Th1与Th2平衡,Th就是指辅助T细胞.
以上所介绍的各种免疫细胞,都是俗称的白血球。先天性免疫的嗜中性球,巨噬细胞,及自然杀手细胞,像机动侦防部队,遍布全身,时时备战;后天性免疫的B细胞是导弹部队,也是作战指挥中心,抗体是杀敌的导弹,而细胞激素就是协调作战的传令工具;而T细胞就可以比喻为冲锋陷阵的战车部队了。
人体的免疫系统仿如天罗地网,歼灭外来病原毒物,猎杀体内潜伏癌细胞,除非因为我们虐待自己,造成免疫混乱内耗,否则绝少失败。这个防御系统实在巧夺天工,值得我们感恩赞叹,我们该做的只是善待自己,让免疫系统无后顾之忧,充分配挥战力。
肠道免疫PK肠道细菌
我们常说:「不乾不净,吃了没病」,其实是颇有几分科学根据。
年,英国的Strachan教授提出『卫生假说』(hygienehypothesis),认为现代社会,因为卫生环境改善、抗生素滥用,以及家庭规模较小等因素,以致于在幼儿时期,接触微生物及各种抗原的机会减少,导致免疫系统发育不良,或Th1/Th2失衡,因而增加罹患过敏性疾病的概率。最近甚至认为连癌症发病率上升,都可以用『卫生假说』说明。
其实『卫生假说』,争论不断,最近,瑞典的Bjorksten教授就发表一篇论文「我们还相信卫生假说吗?」,他的结论是支持卫生假说,他说「众多流行病学,临床和动物研究结果显示在幼儿期与肠道益菌的接触,可有效预防IgE相关过敏性疾病,糖尿病或过敏性肠炎」,只不过,他认为『卫生假说』名称会误导人民,建议改为『微生物剥夺假说』(microbialdeprivationhypothesis)。
有些医学研究必须使用无菌老鼠,这种老鼠一出生就在无菌环境下成长,肠道里面几乎完全没有细菌,它们的自然寿命此一般老鼠要长1.5倍,听起来,好像是没有肠道菌,寿命反而加长。但是,无菌老鼠免疫力非常低,全身性的B和T细胞数目都大幅减少,对病菌几乎没有抵抗力,如果在正常环境下饲养,稍微被感染,马上死亡。
以上这些论述都强调出肠道菌对肠道免疫系统的重要性,肠道是免疫系统的训练场,而肠道细菌就是训练员。它们从我们一出生,就进驻肠道,训练肠道免疫系统,帮助免疫系统成熟发展。肠道免疫系统平常就以肠道菌作为假想敌,接受肠道菌的训练,身经百战,自然强壮。
意大利Bonini教授的论文『Mimickingmicrobialeducationoftheimmunesystem』(模仿微生物训练免疫系统),探讨肠道中究竟哪些益菌是最佳训练员,他认为我们可以模仿,或补强它们,来遏止过敏疾病流行趋势的继续恶化。这就是「益生菌疗法」(probiotictherapy)的基本概念,使用益生菌来补强肠道免疫教育体制。
人体肠道菌承担了消化食物和保护肠道的重责大任,但如果肠道菌活动发生紊乱,它们将会变成致病的源头。其实肠道菌是否有益,取决于它们是否能与肠道免疫系统和平共处,保持密切合作关系。一旦两者间的平衡被打破,各种免疫发炎疾病,甚至癌症,都将接踵而来。
肠道菌与肠道免疫系统不是PK对抗关系,而是水乳交融的共生关系。
现代人都非常重视免疫,知道免疫对健康非常重要,现在你知道原来肠道不只是消化器官,它也是最重要的免疫器官,七成以上的免疫细胞,七成以上的IgA,配置在肠道,守护肠道,如果你不好好照顾肠道,首先遭殃的就是尽忠职守的免疫系统,免疫活力衰退,整体健康怎么可能好呢?
经济越发达,社会越发展的地方,人们的免疫系统越是混乱,过敏问题越是严重。仅仅10年前,还很少听过花粉症、过敏性鼻炎、异位性皮肤炎、过敏性肠炎等疾病。现在不论男女老幼,过敏疾病比率越来越高,现代文明的生活及饮食方式,真的是把我们的肠道神经系统及免疫系统打击的七晕八素。所以,现代人的肠道真是需要特别保养,特别关爱。这么重要的概念,连医护人员都不是人人了解,何况这篇文章内容也许有点艰涩吧?但是我真的诚心的希望『肠道健康』的宣传工作,更加努力,能够让这个概念成为每一个人常识。
(全文摘自拙作「肠命百岁」)
最后和大家分享一个有趣的小观念:
兄弟姊妹中,老大,老二,老三,谁罹患异位性皮肤炎的可能性最高?足球员中,守门员,前锋,后卫,又是谁罹患异位性皮肤炎的可能性较高?依照『卫生假说』说法,老大最受保护,与别的孩子接触机会最少,也因此,在统计上,罹患异位性皮肤炎的比例最高。英国的MichaelPerkin最近调查英国14队职业足球队的位球员,发现守门员最多老么,前锋最多老大,所以,答案是前锋最多老大,所以罹患异位性皮肤炎的比例最高。
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