屋尘螨过敏小鼠模型中肺乙酸水平与2型过敏标志物升高的负相关性研究及其在肠-肺轴中的免疫代谢意义

这篇研究通过屋尘螨（HDM）诱导的小鼠过敏性气道炎症模型，揭示了短链脂肪酸（SCFA）在肠-肺轴中的分布特征及其与2型免疫反应的关联。研究发现肺组织中乙酸（acetate）比例显著降低，且与血清HDM特异性IgE和IL-13水平呈负相关，而丙酸（propionate）和丁酸（butyrate）可抑制IL-13释放。研究为SCFA在过敏性疾病中的系统性作用提供了新见解。

　　

摘要

研究通过屋尘螨（HDM）诱导的BALB/c小鼠过敏性气道炎症模型，探讨了短链脂肪酸（SCFA）在肠-肺轴中的分布规律及其与2型炎症的关联。采用液相色谱-质谱联用技术（LC-MS/MS）检测盲肠内容物、血清和肺组织中乙酸、丙酸和丁酸水平，结合粪便微生物组测序分析，揭示了SCFA的跨组织分布差异及其免疫调节作用。

材料与方法

雄性BALB/c小鼠经鼻暴露HDM建立过敏模型，对照组使用PBS。通过LC-MS/MS定量SCFA浓度，16S rRNA测序分析粪便微生物组。支气管肺泡灌洗液（BALF）检测嗜酸性粒细胞浸润，ELISA测定血清HDM-IgE和肺细胞IL-13释放。体外实验评估SCFA对HDM再刺激肺细胞IL-13产生的抑制作用。

结果

SCFA组织分布特征：对照组中，乙酸:丙酸:丁酸比例在盲肠、血清和肺中分别为75:15:10、98:1.5:0.5和38:61:1，肺组织中丙酸占比显著高于其他组织。

过敏模型验证：HDM过敏小鼠表现为BALF嗜酸性粒细胞增多、血清HDM-IgE升高及肺细胞IL-13释放增加。

微生物组变化：过敏组粪便中脱硫弧菌科（Desulfovibrionaceae）丰度增加，而理研菌科（Rikenellaceae）减少。

SCFA与炎症关联：过敏小鼠肺乙酸比例降低，且与HDM-IgE和IL-13水平呈负相关。体外实验中，丙酸和丁酸可抑制IL-13释放，而乙酸无此效应。

讨论

研究首次报道了肺组织中丙酸的主导地位，提示可能存在局部微生物代谢。过敏状态下肺乙酸的降低可能与免疫细胞代谢需求增加有关，但其与2型炎症的负相关性并非直接抑制作用，而是通过间接途径调控。丙酸和丁酸的抗炎作用与其组蛋白去乙酰化酶（HDAC）抑制活性一致。

结论

HDM过敏通过改变微生物组组成和SCFA分布，特别是降低肺乙酸水平，加剧2型炎症。研究强调了SCFA在肠-肺轴中的组织特异性作用，为过敏性疾病治疗提供了新靶点。