肠上皮细胞：特征，结构，功能，疾病 - 生物学 - 2025

在肠上皮细胞是小肠，其主要功能营养吸收和运输到身体的其他组织的上皮细胞。它们也是肠毒素和病原体进入的肠道免疫屏障的一部分，因为它是人体最暴露于外部的区域。

这些细胞约占小肠上皮细胞的80％。它们是极化的细胞，顶端有许多微绒毛（刷状边界）。

肠上皮细胞的方案。Boumphrey衍生作品：Miguelferig，通过Wikimedia Commons

它们起源于肠隐窝中的干细胞。它们位于小肠的绒毛中，寿命短。在人类中，肠上皮每四到五天就更新一次。

当肠上皮细胞存在缺陷时，会出现各种先天性疾病。它们是蛋白质运输以及脂质的动员和代谢问题的结果。同样，肠屏障的免疫系统也会发生错误。

结构体

术语肠上皮细胞是指“吸收细胞”，由Booth在1968年首次使用。

肠上皮细胞形成为几乎连续的层，穿插在其他较不丰富的细胞类型中。该层构成肠上皮。

形态学

分化的肠上皮细胞是在细胞质基底半部具有椭圆形核的柱状细胞。朝着细胞的顶端，出现了许多双核小体。

它们呈现丰富的线粒体，约占细胞质体积的13％。

肠上皮细胞最突出的特征是质膜朝着顶端末端的逃逸。它有许多被称为微绒毛的突起。它们具有圆柱形状并平行排列。一组微绒毛形成了所谓的刷状边界。

刷缘微绒毛使膜的表面积增加15到40倍。消化酶和负责物质运输的酶位于微绒毛中。

特点

-细胞极性

像许多上皮细胞一样，肠上皮细胞被极化。蜂窝组件分布在不同的域中。在这些区域中质膜的组成不同。

细胞通常具有三个结构域：顶，侧和基底。在这些中的每一个中，都有特定的脂质和蛋白质。这些区域中的每一个都执行特定的功能。

在肠上皮细胞中已区分出两个域：

• 顶端区域：位于肠腔附近。微绒毛的特征是专门吸收营养。
• 基底外侧区域：位于内部组织。质膜专门用于物质往返肠上皮细胞的运输。

-边框或刷子边缘的功能

刷边界具有质膜的典型结构。它由与非常特殊的蛋白质相关的脂质双层构成。

负责碳水化合物和蛋白质消化的酶被固定在刷子的边缘。同样，在这一领域中，专门用于物质运输的酶也是如此。

每个微绒毛长约1-2 µm，直径约100 µm。它们具有以下特殊结构：

微绒毛核

每个微绒毛包含一束二十根肌动蛋白丝。细丝束的基部形成根，该根与终端网络连接。另外，细胞核含有两种类型的多肽（膜蛋白和小蛋白）。

终端网络

它由肌动蛋白丝环构成，这些肌动蛋白丝插入相邻肠上皮细胞之间的锚定连接处。此外，纽蛋白（细胞骨架蛋白）和肌球蛋白也存在于其他蛋白中。它形成所谓的原纤维斑。

糖萼

它是覆盖微绒毛的层。它由肠细胞产生的粘多糖组成。它们形成附着在微绒毛最外部的微丝。

糖萼被认为参与了与水解酶的存在相关的养分的最终消化。它还参与肠上皮的免疫屏障功能。

-肠上皮细胞之间的联合

组成肠上皮的细胞（主要由肠上皮细胞组成）连接在一起。这些连接通过蛋白质复合物发生，并为上皮提供结构完整性。

连接点已分为三个功能组：

紧密连接

它们是顶端部分的细胞内连接。其功能是维持上皮屏障的完整性及其极性。它们限制了离子和腔内抗原向基底外侧结构域的移动。

它们由四个蛋白质家族组成：occludins，claudins，tricellulin和粘附分子。

锚接头

它们连接相邻细胞的细胞骨架以及细胞外基质。它们产生非常坚固的结构单元。

相邻细胞之间的结合是通过钙粘蛋白和连环蛋白组的粘附分子来进行的。

沟通工会

它们允许相邻细胞的细胞质之间的通讯，这种通讯是通过跨膜通道的形成而发生的。

这些通道由连接蛋白组中的六个跨膜蛋白组成。

生命周期

人体的肠上皮细胞持续约五天。对于小鼠，生命周期可能为两到五天。

这些细胞在所谓的Lieberkün隐窝中形成。这里介绍了组成肠上皮的不同细胞类型的干细胞。

干细胞分裂四到六倍。随后，细胞开始在压力下从形成中的其他细胞移动。

在其从隐窝到绒毛的顶端区的运动中，肠上皮细胞逐渐分化。与其他细胞的接触，与荷尔蒙的相互作用以及饮食结构已被证明会影响分化。

分化以及向肠绒毛的转移过程大约需要两天。

随后，肠上皮细胞开始脱落。细胞失去了不同类型的连接。此外，它们会受到机械压力直到它们分离，然后被新的电池取代。

特征

肠上皮细胞的主要功能是吸收营养并将其运输到身体的不同部位。同样，它们积极参与肠道中发生的免疫保护功能。

营养吸收与运输

肠细胞吸收的营养主要来自胃部分解。但是，由于存在特定的酶，这些细胞可以消化肽和二糖。

消化道中的大部分营养物质穿过肠细胞的膜。一些分子（例如水，乙醇和简单的脂质）会通过浓度梯度移动。其他诸如葡萄糖和更复杂的脂质则由转运蛋白动员。

在肠上皮细胞中形成了不同的脂蛋白，这些脂蛋白将甘油三酸酯和胆固醇转运到不同的组织。其中有乳糜微粒，HDL和VDL。

各种蛋白质如血红蛋白的合成所需的铁被肠细胞吸收。铁通过膜转运蛋白进入细胞。后来，它与其他转运蛋白结合在一起，将其运送到将要使用的血液中。

肠免疫屏障

由于不同细胞连接形成的结构，肠上皮在内部和外部环境之间形成屏障。该屏障可防止潜在有害物质（例如抗原，毒素和各种病原体）通过。

肠细胞必须具有吸收营养和防止有害物质和生物通过的双重功能。为此，顶端区域被其他上皮细胞（称为酒杯）产生的碳水化合物层覆盖。它可以让小分子通过，但不允许大分子通过。

另一方面，衬在刷缘上的糖萼带有许多负电荷，可防止病原体与肠细胞膜直接接触。

它们还具有在某些抗原存在下产生免疫应答的能力。

肠上皮细胞已显示出在顶端结构域产生高碱性磷酸酶的囊泡。该化合物抑制细菌生长并降低细菌与肠上皮细胞结合的能力。

疾病

当肠上皮细胞的形成或结构发生错误时，可能会发生各种先天性病变。其中有：

微绒毛包涵体疾病

当在肠上皮细胞的分化中，在刷状缘的形成中出现萎缩时，就会发生这种情况。

症状是持续腹泻，营养吸收问题和发育衰竭。在95％的病例中，症状在出生后的头几天出现。

毛发肝肠综合征

该疾病与肠绒毛的发育有关，并影响上皮层的结构。

症状是生命的第一个月中无法治愈的腹泻。此外，养分吸收和发育方面也存在失败。可能出现面部畸形，头发和皮肤异常。免疫系统也受到影响。

乳糜微粒保留病

不会产生乳糜微粒（负责脂质运输的脂蛋白）。在肠上皮细胞中可见大的脂质液泡。另外，存在不从膜的边缘出现的乳糜微粒样颗粒。

患者出现慢性腹泻，严重的脂质吸收问题，发育衰竭和低胆固醇血症。

先天性簇状肠病

它与肠绒毛的发育萎缩，肠上皮细胞的紊乱以及绒毛的顶端存在一簇簇有关。

出生后立即出现持续性腹泻症状。小肠没有吸收营养的能力，必须通过静脉内给予患者。头发具有羊毛状外观和发育以及免疫系统。

肠上皮细胞和艾滋病毒

在感染HIV的患者中，营养吸收可能会出现问题。在这些情况下，最明显的症状是脂肪泻（大便中带有脂质的腹泻）。

已发现HIV病毒感染这些患者的隐窝干细胞。因此，不能实现其功能的肠上皮细胞的分化受到影响。

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