人體腸道微生物組是一個高度動態、深受環境因素並與人體自身的生理狀態互動的微生態系統。
近年來大量研究發現,雖然腸道菌群分布在腸道中,但對遠端器官如大腦、肺、肝等都有著重要影響,其中「腸-肺軸」日益受到關注。腸道微生態的穩定,即腸道菌群的健康和完整性對於維持肺部的健康有重要作用。
腸道菌群能通過腸-肺軸參與調控肺部多種疾病,包括病毒性肺炎、哮喘、肺結核、慢性阻塞性肺疾病等。
2011年在PNAS上的一篇文章報導其通過實驗證明,肺部感染流感病毒A的小鼠,其腸道菌群能夠影響到小鼠機體分泌促炎細胞因子如前白細胞介素(IL)-1β以及前IL-18因子,這些因子對小鼠機體清除流感病毒起到了關鍵的作用。而接受抗生素處理的小鼠,由於抗生素破化了體內的腸道微生態平衡,其體重降低加劇,肺部病毒載量、巨噬細胞以及淋巴細胞數量增加。
2017年Nature Medicine發表了《A curious connection: Teasing apart the link between gut microbes and lung disease》一文。研究表明,腸道菌群可能對肺部健康有著重要的影響,腸道菌群可能影響免疫系統從而調控肺部的炎症,而腸道菌群和肺部菌群可能通過淋巴中的液體互相交換,甚至提出腸道菌群直接在呼吸道中繁殖並影響肺部健康的理論。
2018年science發表了文章《Lung inflammation originating in the gut》,科研人員首次證實ILC2s會從腸道轉移到肺部,並在肺部炎症中發揮重要的作用。
2019年Frontiers in Immunology上發表的一項最新研究,發現腸道菌群對於肺部樹突細胞介導的抗結核免疫應答是必需的,提示腸-肺軸或是治療肺結核的潛在靶點。
另一方面,當肺部患有感染性疾病時,腸道菌群也會隨之而改變。有研究指出患者在感染了一些肺部疾病,如細支氣管炎和肺結核等,其腸道菌群與健康人群的腸道微生物組成存在許多差異。如菌群不同分類水平的結構不同,菌群的多樣性差異顯著以及菌群的功能通路富集不同等。
# 有研究人員按已有文獻總結「腸-肺交流」至少包括五條途徑
01:腸道微生物發酵膳食纖維以及澱粉產生的丁酸、乙酸和丙酸等短鏈脂肪酸,能通過血液循環進入到肺部組織
02:未被代謝的短鏈脂肪酸能進入外周血液循環系統和骨髓進一步影響其免疫細胞的發育
03:骨髓來源的免疫細胞在遠端身體部位如肺組織引發免疫反應
04:腸道的免疫細胞如命名為IC2s,ILC3和TH17L還可以過血液循環直接從腸道遷移到呼吸道影響呼吸系統的免疫活動
05:微生物代謝產物脫氨基酪氨酸(DAT)通過增強I型幹擾素(IFN)反應來保護宿主免受流感病毒感染
除了短鏈脂肪酸、脫氨基酪氨酸外,已知有免疫調節作用的腸道微生物代謝產物還包括吲哚衍生物的產物,膳食色氨酸代謝產物,菸鹼,多胺,尿黃素和丙酮酸等。
·益生菌幹預
肺-腸軸概念的提出為後續臨床上通過人微生物組治療肺部疾病如肺炎、哮喘、肺結核等提供了新思路。通過調控肺-腸軸,將為臨床提供新的診療思路與方向。
目前,在益生菌幹預肺部疾病方面,最常被研究的微生物是乳酸桿菌Lactobacillus和雙歧桿菌Bifidobacterium。
它們在呼吸道病毒感染動物模型中的保護作用已被充分證實。例如,口服乾酪乳桿菌、鼠李糖乳桿菌、加塞利乳桿菌、戊糖乳桿菌、植物乳桿菌、詹森氏乳桿菌、雙歧桿菌等,均能保護小鼠免受流感病毒誘導的病理學和死亡率的影響。
其主要機制包括:益生菌給藥可增加抗體產生、增強自然殺傷細胞活性和IFN-γ、IL-10增加等。
文章來源於全組微生態,專注腸道菌群檢測,個性化益生菌定製平臺,圖片來源於網絡,轉載請註明