生态学是研究生物与生物、生物与环境的相互依赖和相互制约的科学。微生态学是研究正常微生物群的结构、功能及其与宿主相互关系的科学。在生物进化的漫长历史过程中，通过适应和选择，微生物与其宿主之间，微生物与微生物之间，微生物、宿主与环境之间，始终处于动态平衡状态中，形成了一个既相互依存，又相互制约的统一体系。正常微生物群也会遭到破坏而失去平衡，所以正常微生物群是由微生物、宿主和环境三者之间保持着生态平衡所组成的统一体的微生态系。

在正常情况下，我们可在正常人的皮肤检测到金黄色葡萄球菌。在肠道中可查出大肠埃希菌，在口唇周围的细胞里可分离到单纯疱疹病毒。在阴道内也有20种性质各异的菌属或种群，这些菌在正常情况下保持多样性的生态平衡，保持平衡。呼吸道鼻腔黏膜常有表皮葡萄球菌和金黄色葡萄球菌存在，有时有甲型链球菌、棒状杆菌、卡他布兰汉菌等。咽喉和扁桃体黏膜上普通存在甲型链球菌，经常有肺炎链球菌、乙型链球菌、流感嗜血杆菌、铜绿假单胞菌等。上呼吸道的菌群进入下呼吸道后，由于受到机体多种免疫因素的影响，细菌数逐渐减少而消失。正常情况下，支气管末梢和肺泡可能是无菌的。这些正常的微生物群对宿主（人）并不表现有致病作用，当宿主的免疫力一旦降低和黏膜屏障功能发生变化，健康情况欠佳时，金黄色葡萄球菌就可引起皮肤疖肿或炎症，大肠埃希菌能导致腹泻或肠炎，单纯疱疹病毒也可发生疱疹，阴道炎，肺炎时的毒血症等生态失调现象。这类疾病的发生、发展和转归与胃肠道、呼吸道、口腔、泌尿生殖道和皮肤黏膜屏障功能的变化有密切的关系。

人体微生态系统包括胃肠道、口腔、泌尿生殖道、皮肤和呼吸道五大微生态系统。有学者估计，人体微生物总重量仅为1271g，其中肠道1000g、肺20g、皮肤200g、口腔20g、阴道尿道20g、鼻10g、眼1g。肠道微生物占人体总微生物量的78%。肠道是体内细菌定植的主要场所，肠道定植的细菌具有数量巨大、多样化、复杂性和动态性的特点，构成了人体的肠道菌群（intestinal microflora），肠道菌有1000种，分为原籍菌群和外籍菌群，肠道正常菌群主要指原籍菌群。因此，本节仅介绍胃肠黏膜屏障相关内容。

胃肠道不仅是消化食物、传输和吸收营养物质的场所，而且对机体具有非常重要的屏障功能。胃肠道黏膜屏障是指胃肠道能防止肠腔内有害物质如细菌和毒素进入体内其他组织器官和血液循环的结构和功能的总和。胃肠道黏膜屏障功能不仅在防御外源性和内源性感染方面发挥重要作用，而且在维持肠道免疫稳定和平衡方面也有重要的作用。正常人体胃肠道屏障是由生物屏障、机械屏障、化学屏障、免疫屏障和肠-肝轴五部分构成的，有学者认为，肠蠕动也属肠黏膜屏障功能调节范畴。

肠道的生物屏障，又称生态屏障，是由肠道中正常原籍菌群构成的，其中主要是厌氧性细菌，这些厌氧菌具有对抗肠道中潜在致病菌或外源性致病菌的定植和繁殖能力，又称作生物拮抗作用。健康成人的肠道栖息着约10 ¹⁴个细菌，占人体总微生物量的78.67%，是人体细胞总数的10倍，其总重量约1Kg，而每1g大便的细菌数量达5×10 ⁹～5×10 ¹⁰个，即人粪便湿重的40%以上是细菌细胞，在肠道细菌中已经知道的多达1000～1150种，包括厌氧菌、需氧菌、兼性厌氧菌、真菌等，其中以双歧杆菌和乳酸杆菌等专性厌氧菌占绝对优势（称为有益菌），其次是以大肠埃希菌和链球菌为主的兼性厌氧菌（称为共生菌），约为前者的1/100～1/10，而具有机会致病性的需氧菌如变形杆菌、单胞菌等极少（称为过路菌）。黏膜表层主要是大肠埃希菌和肠球菌，中层是类杆菌为主的兼性厌氧菌，深层则以厌氧菌为主，它们与黏膜上皮表面特异性受体相结合或插入细胞间隙，形成相当固定的菌膜结构，构成抗定植力的生物屏障，可有效抵抗外籍菌和过路菌对机体的侵袭，即生物拮抗；同时，肠道内双歧杆菌、乳酸杆菌等益生菌还通过争夺营养，酸性代谢产物（乙酸、乳酸）降低肠道局部pH值，促进肠蠕动，加速细菌毒素等有害物质的排除，产生具有广谱抗菌作用的物质如亲脂分子小菌素过氧化氢等方式，对肠内大肠埃希菌铜绿假单胞菌沙门菌链球菌等致病菌起抑菌或杀菌作用，此外，双歧杆菌还可显著抑制E.coli O157：H7对肠细胞株Caco-2上皮细胞的黏附。

又称物理屏障，包括肠道上皮细胞及细胞间紧密连接的完整性和黏液层。完整的肠道黏膜上皮细胞及细胞间的紧密连接能阻止细菌及大分子物质的侵入。肠道上皮细胞及细胞间紧密连接的完整性的维持依赖于肠道局部的血液灌注、供氧及营养。肠道黏膜本身具有的高代谢特性，很容易遭受缺血缺氧性损伤，造成肠黏膜上皮细胞的脱落与坏死。肠道黏液形成的黏弹性胶层可以保护肠黏膜免受机械和化学损伤，其杯状细胞分泌的黏蛋白为高分子量的糖蛋白，覆盖于肠上皮细胞表面，为专性厌氧菌的生长及黏附提供了适宜的环境，也能阻止潜在致病菌及其毒素的定植和移位。此外，肠道的正常蠕动能排除潜在致病菌，减少其在肠道中的停留。

肠上皮为单层柱状上皮细胞，由吸收细胞、杯状细胞及潘氏细胞（paneth cell）等组成。吸收细胞侧面和质膜在近肠腔侧与相邻的细胞连接形成紧密连接（TJ），主要包括两类：①绒毛上皮间紧密连接，孔径较小，结构层次复杂，只允许水分子和小分子水溶性物质有选择性通过；②腺管细胞间紧密连接孔径较大而层次较简单，可容许较大的分子通过。上皮细胞间的紧密连接主要由跨膜蛋白和细胞质蛋白组成。跨膜蛋白主要有occludin蛋白和claudin蛋白。Occludin蛋白的细胞外结构域，在调节细胞间的通透性中具有重要作用。Claudin蛋白作为细胞间紧密连接通道（paracellular tight junction channels，PTJC）具有电通道的作用。TJ的开放和关闭具有可控性，受肠腔内容物成分和细胞因子、黏附素的调控。潘氏细胞具有一定的吞噬细菌的能力，并可分泌非特异性的溶菌酶，调节肠道菌群。近年研究发现，潘氏细胞还分泌天然抗生素肽（antibiotic peptide）人类防御素5（human defensin 5，HD-5）和人类防御素6（human defensin 6，HD-6），都是由32～36个氨基酸残基组成的小分子肽，其抗菌谱广，杀灭微生物作用强大，研究证实，HD-5具有杀灭单核细胞性增生李斯特菌、大肠埃希菌和白色念珠菌的作用。肠上皮细胞表达一种名为cathelicidin（LL-37/Cap18）抗菌多肽类物质，其作用是保护肠上皮细胞免受致病菌的侵害。

杯状细胞分泌的黏液在黏膜表面形成疏水的黏液凝胶层，主要成分是黏液糖蛋白，其本身的结构和带有负电荷的特性，覆盖于肠上皮表面，除可阻抑消化道中的消化酶和有害物质对上皮细胞的损害之外，阻止肠道病原微生物在肠道的黏附定植、包裹细菌，协同分泌型IgA在黏膜表面形成一个抗感染的抗体黏膜屏障，通过肠的蠕动将捕获在黏液层中的病原体和毒素清除出体外。此外，研究发现，黏液糖蛋白还与病原微生物竞争抑制肠上皮细胞上的黏附素受体，抑制肠道病菌。有研究证实，黏液糖蛋白作为屏障能够阻止耶尔森菌、轮状病毒和福氏志贺菌的侵入。

是机体肠道分泌的胃酸、胆汁、胰蛋白酶、溶菌酶和肠液等，以及肠道菌群产生的大量的短链脂肪酸（SCFAs）如乙酸、丙酸、酪酸（丁酸）、乳酸等。这些化学物质可以抑制条件致病菌和过路菌的生长，在维持特定部位的菌群稳定方面发挥一定的作用；如胃酸、胆汁和肠液能够抑制结肠细菌向胃和小肠的移位，限制该部位细菌过度生长，胆汁中的胆盐还能与肠道中的内毒素结合，形成不被吸收的复合物，阻止内毒素的移位。LIEVIN-Le等报道，肠道菌群通过产生乙酸、乳酸等有机酸降低肠道pH，促进升高的肠道渗透性的正常化，减少细菌毒素的吸收，从而减少内毒素血症。

肠道不仅是消化、吸收和营养物质交换的重要场所，也是人体最大的免疫器官。肠道黏膜免疫系统由肠上皮细胞、大量弥散性分布在肠黏膜上皮内和黏膜固有层（lamina propria，LP）的免疫细胞和免疫分子，以及诸如派氏集合淋巴结和肠系膜淋巴结（MLN）等肠道相关淋巴组织（gutassociated lymphoid tissues，GALT）组成的。肠道黏膜免疫系统构成了肠道的免疫屏障，其在结构和功能上与外周免疫不同。

肠黏膜表面是人体与外界环境接触面积最大的部分，排列着数量众多不同种类的上皮细胞，除上述的机械屏障功能外，肠上皮细胞在固有性和特异性的黏膜免疫防御方面发挥重要作用，不同种类的上皮细胞产生无机酸（HCL）、有机酸、黏蛋白、溶菌酶、乳铁蛋白和抗菌肽，都起到保护宿主对抗微生物的作用。而且，上皮细胞分泌补体C3、C4和B因子，参与免疫激活的经典途径、替代途径和凝集素途径，并表达许多细胞因子受体，同时也是一些在肠道内起重要生物调节功能的细胞因子的来源，体外实验观察，上皮细胞可产生炎症性细胞因子（如IL-1、IL-8），调节性细胞因子（如IL-6、IL-7、IL-10、IL-15）和化学因子（如IL-8、RANTES、MIP-1β），并进一步促成B细胞向产IgA的淋巴母细胞和浆细胞分化，这些细胞因子和化学因子由某些细菌病毒及其产物刺激生成的。体外实验已证实，肠上皮细胞能将抗原呈递给激活的T细胞。小肠、甚至一小部分结肠的上皮细胞都表达功能性MHC-Ⅱ分子，它们在肠系细胞中表达的水平可被上调。肠上皮细胞表面有一些细菌特异性受体，例如Toll样受体家族，通过Toll样受体，上皮细胞与腔内菌群结合并相互作用，其中菌群可以促使上皮细胞产生细胞因子，而淋巴细胞对这种细胞因子传导信号的反应很可能有调整菌群的作用，这种双向的联系可能促成已知的共生菌群对抗黏膜致病原的作用。

上皮细胞内（间）淋巴细胞（（intraepithelial lymphocyte，iIEL）是存在于消化道上皮内的庞大T细胞（CD3）群体（每6～10个细胞中就有一个），这部分细胞不同于潘氏小结和固有层，其中没有浆细胞和巨噬细胞，B细胞也可以没有或不常见。表型上，按T细胞表面受体（TCR）不同，iIEL分为TCRαβ ⁺T细胞和TCRγδ ⁺T细胞，按T细胞表面抗原不同则分为：CD4 ^­CD8 ⁺T、CD4 ^­CD8 ^­T细胞、CD4 ⁺CD8 ^­T、和CD4 ⁺CD8 ⁺T细胞。在小鼠TCRαβ ⁺T细胞和TCRγδ ⁺T细胞大约各占一半，且大多CD4 ⁺T，而人的iIEL中多数是TCRαβ ⁺，CD8 ⁺，CD45RO ⁺T细胞；发育上，iIEL部分亚群（全部γδ ⁺T细胞和部分TCRαβ ⁺T细胞）是胸腺外发育成熟T细胞，实验已证明C-kit ⁺lin ^­（配体标记）的T细胞存在于小肠，证明胸腺外发育的iIEL起源于它们自身的前体细胞，并维持长期的应答。iIEL在宿主防御中具有多种功能，它具有完整的细胞毒能力包括NK、ADCC和T细胞的细胞毒性作用，因为寄生虫感染后iIEL数量增加，它们可能直接对寄生虫发挥细胞毒性作用；在实验性移植物抗宿主疾病中，iIEL增加，从而提示可能是肠道内细胞介导的免疫反应的一个标志；iIEL很可能通过局部IFN-γ及其他细胞因子的分泌来保护上皮免受细菌病毒感染；此外iIEL亚群能提供辅助，对经口免疫耐受的形成和调节上皮细胞功能起一定的作用。

肠系膜相关淋巴组织中最具代表性的是派氏集合淋巴结（Peyer’s patches，PP），它是位于黏膜固有层的疏松结缔组织中包含一个或多个淋巴滤泡的淋巴上皮集合体，在小鼠PP 长3～4m，在大的动物，如牛、羊等，可达4m；PP因缺乏输入淋巴管而不同于其他淋巴组织，但它们有输出淋巴管，取代输入淋巴管的是一种特化的上皮，它能通过活跃的胞饮作用摄取肠腔内的物质，并通过跨细胞转运和胞吐作用将这些物质输送入滤泡内，这种特化的滤泡相关性上皮（FAE）称为M细胞。目前已清楚，抗原穿透上皮屏障在黏膜防御和系统免疫中是至关重要的一步，肠上皮呈递抗原和微生物的能力与FAE有关，M细胞的典型特点是它能形成上皮内的胞内囊与特定淋巴细胞接触，也正是在M细胞囊，iIEL能较早地与抗原相互作用。因此，M细胞的重要作用是运输抗原和微生物至基底淋巴细胞组织而激发免疫反应。PP和相关的淋巴滤泡组织作为黏膜免疫反应的诱导区，具有特化的冠状上皮，可活跃的摄取抗原，同时，包含免疫诱导所需的所有细胞，即B细胞、T细胞和抗原呈递细胞（树突状细胞和巨噬细胞）；T细胞位于滤泡间区和冠状上皮下，这些T细胞已发育成熟，超过95%表达TCR，主要是抗原特异的Th1、Th2和CTL，这些细胞诱导和调整了体液免疫和细胞免疫，是黏膜屏障的重要组成部分；B细胞位于淋巴滤泡，其内的生发中心含有sIgA+B细胞，大约占PP内的B细胞的8%～15%，并能在生发中心内发生亚型的转变。树突状细胞（DCs）位于冠状上皮下层并延伸入滤泡中，DCs也见于滤泡间T细胞区域。PP的DCs与其他部位DCs相比，不仅具有强有力的抗原呈递作用，还能产生大量IL-10并参与CD4 ⁺T细胞分化的Th2调节途径这足以说明PP内的DC具有免疫调节的作用。Stagg认为DC与细菌自荐的相互作用是肠道免疫调节的中心，而细菌产物可以调节和影响DC功能。

肠黏膜固有层含有丰富的B细胞（20%）、T细胞（60%）、浆细胞、巨噬细胞（5%）以及数量相对较少的其他类型细胞如嗜酸性粒细胞、肥大细胞和树突状细胞，PP内的免疫细胞受到刺激后，最终进入肠道黏膜固有层，在这里B细胞分化为大量的浆细胞，其中产IgA的浆细胞大约有70%～90%，其次是IgM的浆细胞占5%～15%，再次是IgG仅占3%～5%，IgE和IgD浆细胞不常见。事实上，产IgA的B细胞大多数出现在远处黏膜，换言之，抗原与一处黏膜表面接触可促生对远处黏膜的保护作用，即所谓公共黏膜免疫例如，在肠道产生的免疫反应能启动肺内或阴道内的黏膜免疫反应，引发对利用口服疫苗来保护非肠道黏膜的思考。固有层内T细胞大约2/3是CD3 ⁺CD4 ⁺（包括Th1和Th2），1/3是CD3 ⁺CD4 ^­CD8 ⁺T细胞（细胞毒/抑制T细胞）。T细胞一旦激活，就可产生大量的细胞因子如IL-2、IL-4、IL-5和IFN-γ，辅佐其他因子对B细胞的刺激，刺激T细胞的抗原主要来自肠道菌群，证据表明，无菌动物的B细胞出现死亡，而T细胞受体转基因小鼠，尽管有正常菌群存在，但在无相关抗原情况下，LPT细胞仍处于初始阶段。在肠道病变时，T细胞活化，释放IFN-γ、TNF-α和Fas-L，其中Fas-L占主导地位；固有层内T细胞对肠道菌群的反应十分复杂，可生成效应T细胞和调节T细胞，这些T细胞与黏膜免疫反应有密切的关系，其中效应T细胞主导正常防御性免疫反应并在炎性肠病中起作用，T调节细胞-1（TR1），可使TCR/CD3复合物的信号传导反应消失，同时抑制Th1活性，分泌IL-10，抑制炎症，介导口服耐受。

黏膜抗体的作用是保护肠道免受微生物和其他外来物质的感染，是肠道黏膜的重要防线。血清中的IgA大部分是IgA1单体，而黏膜IgA以IgA2为主，且多数为二聚体，它由两个基本的四链免疫球蛋白亚单位构成，含四条α链和四条L多肽链IgA+B细胞激活后经淋巴管进入体循环，最后回归固有层和远处黏膜效应部位，在TH2调节下发育为成熟浆细胞并分泌IgA，在分泌入黏膜表面及黏液中。这些IgA抗体在抗感染中的免疫屏障/免疫排斥作用现已被证实，IgA抗体通过其低聚糖侧链与外源凝集素样细菌菌毛结合，防止细菌与肠上皮细胞多糖受体结合，干扰它们的动力及穿透上皮能力；与抗原特异性结合调节免疫排斥；同时，IgA抗体能中和细菌毒素，从而起到保护黏膜作用。即使上皮屏障被微生物破坏，局部浆细胞分泌的IgA抗体仍然可以通过包被在完整的微生物表面或形成可溶性免疫复合物来与之结合，并穿过上皮清除微生物及其产物。糖皮质激素和胃肠外营养等均能干扰IgA合成，使之减少，导致肠道免疫功能下降，引发肠道感染甚至细菌易位而发生败血症。

肠-肝轴是肠道免疫的一种特殊机制。由于胃肠道和肝脏之间存在着密切的解剖和功能联系，经过胃肠道消化吸收的各种营养和有毒物质在进入体循环前必须经门静脉系统进入肝脏，在肝脏中进行代谢和解毒。肝脏中巨噬细胞又称库普弗（Kupffer）细胞，是体内固定型巨噬细胞中最大的细胞群体，占全身单核-吞噬细胞系统的80%～90%，库普弗细胞具有活跃的变形和吞噬功能，能清除来自肠道门静脉系统中的细菌及内毒素等微粒物质，构成了机体对逃逸胃肠黏膜免疫监视的抗原和毒素的第二道重要防线。

除以上的屏障及其功能外，肠-肝-脑轴的变化、肠-肝-免疫轴的变化以及肠神经-内分泌-免疫轴的变化与相关疾病的关系也应值得关注。

人体肠道中寄居着一千多种10 ¹³～10 ¹⁴个细菌，这些细菌在肠腔内形成一个多层次的生物层，构成了一个相互依赖、相互作用又相互制约的微生态环境。其中构成生物屏障的主要菌群是专性厌氧菌，这些菌群是其他菌群的上百倍，通过占位性保护效应、营养竞争、产生有机酸和抑菌物质等机制发挥着生物屏障的功能。具体见肠道菌群的防御感染作用一章。

动物模型研究显示，无菌环境下喂养的小鼠隐窝细胞生长率下降，且隐窝所含细胞数比结肠内具有正常菌群的小鼠明显减少，而喂饲单链丝状分枝菌后，隐窝细胞分化增快，肠绒毛处肠上皮细胞/杯状细胞的比值增加。进一步的实验表明，肠道菌群中的双歧杆菌、乳酸杆菌等及其代谢产物（主要是短链脂肪酸）通过对肠上皮细胞的营养而产生促进增殖的作用，可以促进肠上皮细胞（IEC-6）DNA的合成，从而促进肠上皮细胞的增殖。肠道正常菌群对肠上皮细胞的分化有影响，这种影响与细菌的数量呈明显的依赖关系，即细菌必须达到相当的数量（＞10 ⁷CFU）才能对肠上皮细胞分化产生影响。Yan等研究发现，乳杆菌LGG能够产生一种可溶性蛋白，促进肠上皮细胞生长，维护肠黏膜屏障功能。

肠道有益菌可通过增强肠上皮细胞紧密连接来加强肠上皮细胞的功能。有报道显示，嗜酸乳杆菌能增加紧密连接蛋白表达，从而保持肠道上皮细胞的紧密连接功能，保持黏膜完整性，降低细菌易位速率。Zyrek等用极化的单层T ₈₄上皮细胞做模型，监测致病性大肠埃希菌E2348/69菌株（EPEC）感染的影响，并研究益生菌的黏膜修复作用。当益生菌大肠埃希菌Nissle 1917（EcN）与EPEC共培养，或EPEC感染后再加入EcN时，被破坏了的上皮细胞层屏障作用和屏障完整性都得到恢复。提示EcN可改变紧密连接蛋白质（zonula occludens-2，ZO-2）的表达量及分布，并影响到300多个基因的表达。刘忠山等对严重烧伤后大鼠补充外源性双歧杆菌，与不应用双歧杆菌烧伤组的超微结构比较，具有肠黏膜细胞及细胞间连接损伤轻，修复快等表现。另外，双歧杆菌还可通过激活巨噬细胞合成并分泌bFGF，TGF和EGF等刺激成纤维细胞、上皮细胞向损伤部位移动，通过激活氨基酸运输、蛋白质合成等途径，使损伤肠黏膜得以再生、修复。

黏蛋白是一类大分子糖蛋白，由肠道杯状细胞和肠上皮细胞分泌，回肠、结肠黏蛋白的主要成分是由杯状细胞表达的MUC2型黏蛋白，黏蛋白胶的网状结构使化学性刺激剂、消化的食物、毒素和细菌等攻击性大分子物质很难通过，保护肠上皮细胞免受酸和肠腔内容物的损害；黏蛋白的羧基末端有微生物黏附的结合位点，可与肠上皮细胞的上的结合位点竞争，以阻止病原体与肠上皮细胞结合，使之处于黏液层，并随肠蠕动时将之清除。一般认为黏液层为专性厌氧菌提供良好的生态环境，促进其生长。双歧杆菌、乳酸杆菌不仅不降解黏蛋白，其降解产物如短链脂肪酸醋酸盐等还可通过受体调节机制促进肠道黏蛋白的分泌，因此，肠道双歧杆菌对维护肠黏液层屏障功能的稳定有重要意义。

已有研究发现，某些乳杆菌能增加黏蛋白MUC3 mRNA的转录和翻译，促进MUC3的分泌，从而增强肠道的化学屏障功能。此外黏蛋白还有很多功能，如防止大分子物质、药物、毒素等的弥散；和黏膜表面的分泌型IgA相互作用参与黏膜防御；参与上皮细胞的修复等。

肠道上皮细胞产生和分泌大量的抗微生物多肽，包括血管生成因子-4 （angiogenin-4）、防御素和cathelicidies，这些成分形成了对所有单细胞微生物共有的先天的防御机制，并在所有的上皮表面产生，以阻止微生物的侵入。动物实验发现，常规小鼠在断乳时，其肠隐窝上皮中的Paneth细胞（潘氏细胞）表达血管生成因子-4的mRNA明显增高，而无菌小鼠的表达无明显变化。提示在新生儿早期肠道菌群能够刺激Paneth细胞产生血管生成因子-4。Tol1样受体（TLRs）属于模式识别受体（pattern-recognition receptors，PRRs）蛋白家族-Toll受体家族，作为感染的传感器触发炎症反应和宿主免疫反应。近年发现TLRs在维持肠道内环境稳定方面发挥重要的作用，而保持肠黏膜内环境稳定（免疫耐受）的基础是肠道菌群。由肠道共生菌群激活的TLR信号系统，能保护肠道免受炎症伤害，并减少由炎症伤害造成的死亡。动物模型提示，肠道共生菌和由它们产生的各种配体在肠黏膜保护和修复过程中起决定性作用，共生菌分泌的脂多糖、脂磷壁酸等，以及代谢产生的丁酸作为TLR的配体，与正常肠道表面的TLR相互作用，产生基础信号。这些信号使得肠上皮细胞耐受损伤的能力增强，获得肠道表面的动态平衡，同时也使肠道表面具有更强的修复能力，保持了肠道的健康和微生态的平衡。

NOD/CARD（nucleotide oligomerization domain/ caspase recruitment domain）受体（NLR）是另一类细胞内重要的PRRs，目前已经确定有二十余种NLRs，其中最有特征的NLRs是NOD1（CARD4）和NOD2。这两种受体均能够识别肽聚糖片段。与TLRs一样，NOD在启动固有免疫和适应性免疫、维持黏膜免疫耐受的完整性方面具有重要的作用，并且两者的作用是相互独立的。动物实验显示，NOD2缺乏小鼠肠上皮细胞分泌前炎症因子和细胞凋亡增加、肠道通透性增高，阻止致病菌定植的能力降低，加重DSS诱导的结肠炎病变，而补充肠道菌群能够增加NOD2的表达。

无菌动物和悉生动物研究已经证实，肠道正常菌群的存在能够促进出生后肠道黏膜免疫系统包括GALT的发育成熟，并且刺激肠道分泌sIgA。Peyer结和其他次级滤泡是适应性免疫应答的主要作用部位。研究发现在无菌环境中出生和饲养的动物其Peyer斑较小，同时伴有CD4、CD8和IgA分泌型淋巴细胞数目的减少，对正常饮食抗原免疫耐受的能力缺失。细菌植入后，可导致淋巴细胞的快速增殖和Peyer结的增大，但对正常饮食抗原免疫耐受的能力仍无法恢复。这表明细菌和肠黏膜之间的接触在初始的先天性免疫和新生儿早期阶段的适应性免疫具有极其重要的作用。的确，“侵袭”的肠道细菌通过“感染”肠上皮细胞和M细胞，从而在GALT的发育中起着极其重要的作用。有研究表明，当第一次接触肠道菌群时，有相当多的菌群穿过黏膜且可从肠系膜淋巴结中或脾脏中培养出这些菌群。随着适应性免疫反应的激活，其免疫活性可自限性地升高从而维持正常微生物菌群局限于肠腔内。生发中心的反应在“感染”后14天达高峰之后开始减弱。因此，GALT在早期不成熟阶段，可以容许两种显著对立的结果：①适度、恰当地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促进对饮食抗原的耐受极其复杂的免疫机制的发生发育。在婴儿期的肠道菌群不断地进行构建和演替过程中，除适应肠腔环境发生耐受外，还有助于以上两种的免疫功能的发育。

研究还发现，补充外源性双歧杆菌和乳杆菌能够维持肠道免疫功能。王忠堂等研究发现，大鼠严重烫伤后肠道sIgA产生明显受抑制，补充外源性双歧杆菌可促进肠道sIgA合成与分泌。Vinderola等人用瑞士乳杆菌灌喂小白鼠以后，发现在小肠中sIgA ⁺浆细胞的量有所增加。蔡玟等观察到，小白鼠摄入一定剂量含嗜酸乳杆菌NCFM和乳双歧杆菌Bi-07的益生菌补充剂，可增强细胞免疫、体液免疫功能及NK细胞活性的作用。此外，有报道双歧杆菌能诱导IL-1、IL-2、IL-6、IL-10、TNF-α、TNF-γ和IFN-γ等细胞因子的表达，从而调节机体免疫系统针对病原微生物感染的免疫反应，改善肠黏膜免疫屏障功能。