接下来的防御系统由上皮细胞完成，提供了肠腔与宿主之间主要的物理屏障，上皮细胞快速的运转与肠道的蠕动可以帮助清理肠腔内附着或者截留的微生物。支撑上皮细胞的细胞骨架和与其相连接的TJs组成了一个动态的屏障系统[7]，其允许炎症细胞和许多其他底物双向进出，此外上皮细胞还担负了向免疫细胞呈递抗原的作用，是黏膜的初级防御体系；而另一种免疫条件不直接包含肠内部，而是会改变肠道通透性。上皮细胞分泌的前炎性细胞活素会到达肠黏膜引起炎症反应，细胞单分子层的研究表明，细胞因子是通过改变一氧化氮的产物来调节通透性的改变的[8]。在局部验证或其他不利的条件下，由一氧化氮形成的氧化剂——过硝酸盐会造成DNA的损伤，在这种情况下，细胞的损伤和ATP的消耗均会导致通透性的增加[9]。

    最后一道屏障是免疫应答反应。免疫系统通过在一段特殊上皮细胞区域聚集抗原樣品从而达到调节肠腔的目的，这一特殊的区域包含淋巴滤泡，并且这一区域的细胞在电子显微镜下没有微绒毛，缺少多糖蛋白质复合物并且没有溶酶体复合物。而在其后的黏膜肥大细胞是抗原进入的大门，内在化微生物和大分子通过细胞内的途径运送到细胞表面，绑定无差别免疫活性的HLA类Ⅰ和Ⅱ抗原受体 ......