肠道菌群的“秘密武器”：异戊酸如何成为对抗流感的新型“广谱盾牌”

H9N2禽流感病毒因其不断感染人类并作为其他高致病性病毒（如H7N9）的“基因库”而备受关注。当前，流感防控主要依赖疫苗和神经氨酸酶抑制剂，但病毒快速进化常导致免疫逃逸和药物失效，急需新型治疗思路。

近年来，“肠-肺轴”理论兴起，指出肠道与肺部通过免疫和代谢通路紧密相连。肠道菌群及其代谢产物，特别是短链脂肪酸，已成为调节全身免疫、包括呼吸道免疫的关键角色。然而，特定菌株及其代谢物在抵抗流感这类急性呼吸道病毒感染中的具体作用和机制，仍是一个待解的谜题。

近日，来自吉林农业大学的研究团队。在《Biofilms and Microbiomes volume》发表了“Gut microbiota-derived isovaleric acid ameliorates influenza virus infection via gut-lung axis”一文，该研究发现流感病毒感染会导致肠道中关键有益菌普雷沃氏菌减少，而该菌的代谢产物——异戊酸，能够通过肠-肺轴发挥强大的保护作用。在动物实验中，无论是补充普雷沃氏菌还是直接给予异戊酸，都能显著提升感染H9N2和H1N1流感病毒的小鼠存活率，其机制在于减轻肺部炎症、维护呼吸道上皮屏障。这一突破性发现揭示了肠道微生物代谢物在全身抗感染免疫中的核心作用，为开发针对流感乃至其他呼吸道感染的微生态疗法或新型药物提供了全新的科学靶点和思路。

主要研究结果

01 发现感染“指纹”：流感严重程度与肠道菌群紊乱直接挂钩

建立不同剂量H9N2感染小鼠模型，发现感染越重，肠道菌群失调越明显，其中普雷沃氏菌的丰度呈剂量依赖性下降。

该菌的减少与更高的肺部炎症因子（如IL-6, TNF-α）水平和更差的上皮屏障功能密切相关。

02“以菌治毒”：补充普雷沃氏菌展现强大保护力

在感染前给小鼠口服补充 普雷沃氏菌，能将其存活率从仅12.5%大幅提升至50%。该菌通过重塑肠道菌群结构（增加乳杆菌等有益菌）、降低肺部病毒载量、抑制过度炎症风暴并加固肺部上皮细胞间的紧密连接，实现全方位保护。

03 锁定“明星分子”：菌群代谢产物异戊酸是关键功臣

代谢组学分析发现，普雷沃氏菌的保护作用伴随着其代谢产物异戊酸在肠道和血液中的水平显著升高。直接补充异戊酸（通过饮水）取得了与补充活菌类似的惊人效果：大幅提高存活率、减轻体重下降、抑制肺部炎症和病理损伤。

04 惊喜的“广谱性”：异戊酸对H1N1流感同样有效

研究跳出H9N2，在H1N1流感小鼠模型中验证异戊酸的效果。结果显示，异戊酸预处理同样能显著提升H1N1感染小鼠的存活率，并减轻肺部病变。这证明了其跨流感病毒亚型的潜在广谱保护能力。

06 阐明作用路径：依赖于完整的肠道微生态

通过抗生素清除小鼠肠道菌群后，普雷沃氏菌的保护作用完全消失，证明其功效必须依赖于与肠道内其他微生物的“团队协作”，而非单打独斗。

总之，这项研究突破了传统抗病毒研究的框架，首次系统阐明了普雷沃氏菌—异戊酸—肠肺轴这条通路在防御流感中的关键作用。它不仅为理解流感感染的全身性影响提供了新视角，更重要的是，异戊酸作为一种明确的活性分子，为开发微生态制剂、代谢物补充剂或新型药物来预防和治疗流感提供了极具前景的候选靶点。未来，如何将这一发现转化为安全有效的人用疗法，将是下一步研究的重点。

参考文献：Xing, J., Niu, T., Yu, T. et al. Gut microbiota-derived isovaleric acid ameliorates influenza virus infection via gut-lung axis. npj Biofilms Microbiomes 11, 116 (2025). https://doi.org/10.1038/s41522-025-00753-3I