感觉肺痒痒?凶手可能藏在肠道里
支气管扩张症(简称支扩)是一种重要的慢性呼吸系统疾病,其典型特征为气道结构破坏和反复感染,不仅严重影响患者生活质量,还带来沉重的社会经济负担。流行病学数据显示,支扩的发病率呈逐年上升趋势。在疾病发展过程中,气道细菌定植,尤其是铜绿假单胞菌(PAE)的持续存在,是导致疾病进展的关键因素。我国临床研究表明,PAE是支扩患者下呼吸道分离率最高的病原菌,其定植与患者预后显著恶化密切相关。近年研究发现,"肠-肺轴"可能在支扩发病机制中扮演重要角色。多项证据表明,支扩患者存在明显的肠道菌群失调,这种失调可能通过特定途径加剧肺部感染。然而,目前尚不清楚哪些肠道菌群在疾病过程中起关键作用,以及它们如何影响肺部免疫功能和细菌感染。深入解析肠-肺互作的具体机制,将为支扩的预防和治疗提供新的理论依据和潜在靶点。
2025年2月26日,同济大学附属上海市肺科医院/同济大学呼吸病研究所/复旦大学附属华东医院的徐金富教授团队在《Science Translational Medicine》期刊上发表了题为“A gut Eggerthella lenta-derived metabolite impairs neutrophil function to aggravate bacterial lung infection”的研究论文,揭示了肠道细菌Eggerthella lenta(E. lenta)产生的一种代谢产物如何影响中性粒细胞功能,进而加剧细菌性肺部感染。
该研究首先通过宏基因组分析,比较了41名支扩患者和29名健康对照者的粪便样本,发现支扩患者肠道中E. lenta显著富集,其代谢产物牛磺酸熊去氧胆酸(TUDCA)在患者肠道和血清中也显著富集,且二者丰度与疾病严重程度正相关,初步表明E. lenta可能参与支扩发病。接着,为了验证E. lenta和TUDCA在支扩发病中的具体作用机制,进行了动物实验和体外实验,结果显示移植支扩患者粪便微生物群或E. lenta的小鼠感染后,肺组织病理损伤更严重,细菌负荷更高,中性粒细胞积聚增多且吞噬、杀菌能力显著降低,表明E. lenta定植通过削弱中性粒细胞功能加剧PAE肺部感染。进一步研究发现,TUDCA可结合中性粒细胞内的AMP依赖的蛋白激酶(AMPK),干扰LKB1-AMPK相互作用,降低AMPK磷酸化水平,进而损害中性粒细胞功能,加重肺部细菌感染。此外,研究还发现AMPK激活剂二甲双胍可缓解E. lenta或TUDCA导致的肺部细菌清除障碍,改善支扩患者中性粒细胞功能异常,为支扩治疗提供新潜在策略。
总之,该研究首次阐明肠道共生菌E. lenta通过其特异性代谢产物TUDCA调控肺部免疫应答的分子机制,揭示了肠-肺轴在支气管扩张症发病中的关键作用。这一突破性发现不仅为理解支扩的病理机制提供了全新视角,更重要的是为临床治疗提供了两个潜在干预靶点:一是针对E. lenta的特异性调控,二是通过AMPK通路改善中性粒细胞功能。基于此研发的靶向治疗策略,如二甲双胍的临床应用探索,有望为支扩患者带来更有效的治疗方案,具有重要的转化医学价值。该研究为呼吸系统慢性炎症性疾病的微生物组干预策略开辟了新思路,对提升患者预后和生活质量具有重要意义。
原文链接:https://doi.org/10.1126/scitranslmed.adq4409
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