吲哚-3-丙酸是抵抗流感感染的保护性肠道微生物代谢产物

　　越来越多的证据表明，肠肺轴在呼吸道感染中起着关键作用，包括甲型流感病毒 (IAV) 感染。肠道微生物群的各种成分扩散到血液中，并通过促进干扰素依赖性免疫远程启动肺部以对抗病毒。某些细菌物种(如双歧杆菌)的增加可能有助于宿主对IAV感染的抵抗力。目前流感期间肠道微生物群的变化主要使用16S rRNA基因测序进行追踪，这种方法的局限性是分类分辨率低，并且由于靶向的高变区域和使用的引物序列可能会产生偏差。相比之下，鸟枪法宏基因组学可以更准确地估计细菌多样性的变化，并且可以识别细菌种类，有时甚至是细菌菌株。除了分类学信息外，鸟枪法宏基因组学还为肠道微生物群的基因检测提供了重要线索，从而可以定义微生物群落的功能和代谢潜力。

　　1、主要研究内容

　　(1) 鸟枪法宏基因组学显示流感感染导致微生物群组成发生变化。动物双歧杆菌属的丰度是未感染组的一个显著特征。

　　(2) 流感感染与肠道微生物群代谢特征的变化有关。与未感染的小鼠(D0)和恢复期小鼠(D14)相比，IAV感染的小鼠(D7)在KEGG 的KO和模块水平上都表现出固有的不同特征，IAV感染调节了肠道菌群的功能活性。

　　(3) 流感与参与代谢途径的基因丰度改变有关。参与丁酸盐产生的细菌酶的表达在 IAV 感染期间发生了瞬时改变，色氨酸代谢在感染期间发生了改变。

　　(4) 流感与微生物相关代谢物浓度的变化有关。吲哚-3-丙酸(IPA)的血液浓度，在D7时急剧下降，D14时恢复稳态水平。

　　(5) 分类群丰度和微生物群相关代谢物的改变与流感严重程度的标志物相关。乳酸杆菌科和双歧杆菌科与IPA呈正相关。短链脂肪酸、丙酰肉碱、丁酰肉碱、IPA、TMAO 和一些氨基酸与肺病毒载量呈负相关，而精胺、亚精胺和腐胺与标志物呈正相关。

　　(6) 补充IPA可降低流感的严重程度。流感病程中补充IPA部分逆转体重减轻、病毒载量和炎症。

　　2、 研究意义

　　该研究是第一个将鸟枪宏基因组学、靶向全身代谢组学和流感严重程度测量相结合的研究，发现分类群丰度、肠道微生物代谢物和疾病严重程度标志物之间存在一些相关性。确定了微生物色氨酸代谢物吲哚-3-丙酸作为流感耐药性的潜在生物标志物和基于微生物组的治疗干预的靶标。

　　参考链接：https://doi.org/10.1080/19490976.2024.2325067