【2.2】身体的上皮表面是抵抗感染的第一道屏障

我们的体表由具有不同功能的上皮细胞组成。它们可以在内部环境和包含粪便的外部世界之间提供保护性物理屏障。上皮构成皮肤和身体管状结构的衬里，包括呼吸道、泌尿生殖道和胃肠道。这些位置的上皮细胞因其特殊功能而特殊化，并对它们通常遇到的微生物具有独特的先天防御策略（图2.5和图2.6）。在这些位置执行各种功能的必要性，例如营养物质或氧气的吸收，意味着这些上皮细胞不是感染的完美屏障

上皮可以是一层单层细胞，也可以是多层不同几何形状的细胞。上皮细胞通过紧密的连接连接在一起，有效地形成了对外部环境的密封。人体的内部上皮细胞被称为粘膜上皮细胞，因为它们分泌一种称为粘液的粘性液体，其中含有许多称为粘蛋白的糖蛋白。粘液具有多种保护功能。粘液层建立了一个粘性的物理屏障，阻碍微生物进入各种上皮表面。在呼吸道中，由于纤毛在粘膜上皮上的跳动，微生物可以在粘液的向外流动中被排出（图2.7）。患有遗传性疾病囊性纤维化的人证明了粘液流动在清除感染中的重要性，在囊性纤维化中，由于CFTR基因的缺陷，粘液变得异常粘稠并脱水，编码上皮中的氯离子通道。这些人经常发生肺部感染，这种感染是由定植在上皮表面但不穿过上皮的细菌引起的（见图2.7）。粘液在肠道中也起着重要作用。蠕动是保持食物和传染性物质在体内流动的重要机制。蠕动失败通常伴随着肠道内腔内病原菌的过度生长。大肠的结肠有两层粘液。离上皮最近的内层有一种密度更大、多孔性更小的成分，它排除了细菌从菌落到上皮表面的通道。离上皮较远的外层粘液层更多孔，形成结肠细菌的栖息地

大多数健康的上皮表面都与通常无致病性的细菌群（称为共生细菌或微生物群）相关，这些细菌群有助于抑制病原体。微生物群还可以产生抗微生物物质，如阴道乳杆菌产生的乳酸，其中一些菌株还产生抗微生物肽（细菌素）。外部粘液层中的共生微生物产生短链脂肪酸（SCFA）和其他代谢产物，这些代谢产物可以通过刺激抗菌肽的产生来加强上皮的屏障功能（见第2-4节）。当抗生素治疗杀死共生微生物时，病原体经常替代它们并导致疾病（见图12.13）。在某些情况下，如果共生微生物的生长没有得到控制或免疫系统受到损害，共生微生物会导致疾病。在第12章中，我们将讨论共生微生物如何在正常免疫环境中发挥重要作用，特别是在肠道中；在第15章中，我们将看到这些通常不致病的生物如何在遗传性免疫缺陷的背景下导致疾病。

参考资料

• Janeway’s Immunobiology 10th edition