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综述:急性肺损伤免疫机制新见解:聚焦肠道菌群及其代谢产物
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月17日 来源:Microbiological Research 6.1
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这篇综述系统阐述了肠道菌群(gut microbiota)及其代谢产物通过肠-肺轴(gut-lung axis)调控急性肺损伤(ALI/ARDS)的免疫机制,提出三重作用框架:菌群失调、肠屏障破坏和肺菌群紊乱,为靶向干预提供了新思路。
急性肺损伤(ALI)作为呼吸系统危重症,临床缺乏有效防治手段。肠-肺轴研究揭示了肠道驱动肺病的新机制:菌群代谢产物失调(如SCFAs和TMAO)、肠屏障破裂导致细菌易位,以及肠系膜淋巴介导的肺部炎症。这三重机制共同构成ALI的"肠道起源"理论框架。
ALI以肺泡上皮-毛细血管屏障破坏为特征,死亡率高达30%-45%。过度免疫激活(如TNF-α、NETs形成)是核心病理环节。近年研究发现,肠道菌群通过代谢物调控远端肺免疫,其失调可引发"炎症风暴"。个体差异使菌群精准干预面临挑战,但粪菌移植(FMT)等整体调控策略展现潜力。
肠-肺轴的双向交流中,菌群代谢物充当"分子信使"。动物实验显示,ALI小鼠肠道Enterobacteriaceae增多而Bifidobacterium减少,伴随SCFAs水平异常。丁酸盐通过HDAC抑制调控巨噬细胞极化,降低IL-6分泌;TMAO则通过NLRP3炎性体加重肺损伤。
短链脂肪酸(SCFAs)中,丙酸盐通过GPR43抑制NF-κB通路,而琥珀酸盐通过HIF-1α促进中性粒细胞浸润。乳酸杆菌产生的D-乳酸可破坏紧密连接蛋白ZO-1,增加肠通透性。这些代谢物构成复杂的"代谢-免疫"调控网络。
脓毒症时,TLR4/MyD88通路激活导致occludin蛋白降解,促使内毒素入血。肠系膜淋巴成为"毒力因子发酵罐",携带PAMPs通过乳糜管入肺,激活肺泡巨噬细胞TREM-1信号,形成"二次打击"。
益生菌(如Lactobacillus)通过分泌p40蛋白维护肠屏障;FMT可恢复SCFAs水平。但需注意TMAO前体(如胆碱)的膳食控制。未来需开发菌株特异性疗法,并解决个体化差异难题。
肠道菌群作为"远程调控器",其代谢物构成ALI干预的新靶点。当前挑战在于阐明菌株-代谢物-免疫通路的精确对应关系,推动基础研究向临床转化。
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