气管内给予念珠菌可加重 pristane 诱导的狼疮小鼠肺出血:肠道微生物群和中性粒细胞的作用

《Scientific Reports》:Intratracheal Candida administration induced lung dysbiosis, activated neutrophils, and worsened lung hemorrhage in pristane-induced lupus mice

【字体: 时间:2025年03月22日 来源:Scientific Reports 3.8

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  为探究肺部念珠菌对狼疮性弥漫性肺泡出血(DAH)的影响,研究人员开展相关研究,发现气管内给予念珠菌可加重肺出血。

  在免疫系统的 “战场” 上,系统性红斑狼疮(Systemic Lupus Erythematosus,SLE)是一种常见且棘手的自身免疫性疾病,它如同隐藏在身体里的 “捣乱分子”,能影响多个器官。其中,狼疮导致的弥漫性肺泡出血(Diffuse Alveolar Hemorrhage,DAH)虽然发病率不算高,但却十分凶险,常常让患者陷入危险境地。目前,人们已经知道适应性免疫反应在 DAH 发病机制中起着重要作用,然而,针对环境分子和一些口咽微生物的先天免疫反应在其中扮演的角色,却还存在很多未知。而且,肺部微生物群的失衡,也就是 “生态失调”(dysbiosis),在多种肺部疾病中都有出现,但它与狼疮性 DAH 之间的关系,也有待进一步探索。此外,念珠菌(Candida)作为人体口咽、呼吸道和胃肠道常见的微生物,它在呼吸道的定植情况及其对 DAH 的影响也不明确。为了弄清楚这些问题,来自泰国朱拉隆功大学等机构的研究人员开展了一系列研究,相关成果发表在《Scientific Reports》上。
研究人员采用了多种关键技术方法。在动物实验方面,选用 8 周龄的 C57BL/6 雌性小鼠构建 pristane 诱导的狼疮小鼠模型,将小鼠分为磷酸盐缓冲液(PBS)对照组、念珠菌单独处理组、pristane 注射组和 pristane 加念珠菌处理组(Pris + Can)。通过腹腔注射 pristane 诱导肺出血,1 周后经气管内注射念珠菌,持续监测 5 周。在样本检测分析上,运用酶联免疫吸附测定(ELISA)检测血清细胞因子(如肿瘤坏死因子 -α(TNF-α)、白细胞介素 - 6(IL-6)、白细胞介素 - 10(IL-10))、肌酐和血清抗双链脱氧核糖核酸(anti-dsDNA);利用荧光素异硫氰酸酯 - 葡聚糖(FITC - dextran)测定肠道通透性;通过 16S rRNA 测序分析肺微生物群;借助逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)检测基因表达;使用流式细胞术分析脾脏免疫细胞。

研究结果如下:

  • 念珠菌加重肺出血:经气管给予念珠菌后,Pris + Can 组小鼠相比 pristane 单独处理组,生存情况更差、体重增长受阻,肺出血评分更高,但在狼疮表现(蛋白尿、血清肌酐、anti-dsDNA)、肠道通透性、血清细胞因子方面没有差异。这表明念珠菌会加重 pristane 诱导的小鼠肺出血,且这种影响可能与局部肺部炎症有关。
  • 肺微生物群改变:念珠菌处理改变了肺微生物群的 α 多样性(Chao-1 丰富度估计和 Shannon 均匀度估计升高)和 β 多样性。在细菌丰度方面,念珠菌处理组(Pris + Can 和念珠菌单独处理组)中变形菌门(Proteobacteria)细菌减少,拟杆菌门(Bacteroidota)在念珠菌单独处理组中最为显著,Pris + Can 组中乳杆菌属(Lactobacillus spp.)丰度最高。而 pristane 注射对肺细菌的影响有限。
  • 炎症反应差异:尽管各组血清细胞因子水平没有差异,但 Pris + Can 组肺组织中细胞因子(TNF-α、IL-6、IL-10)水平升高,表明肺部炎症更严重。在脾脏免疫细胞分析中,Pris + Can 组和 pristane 单独处理组相比,一些免疫细胞的变化相似,说明气管内给予念珠菌对全身免疫反应影响较小。同时,pristane 诱导产生 M1 促炎巨噬细胞,而气管内给予念珠菌对腹膜巨噬细胞没有影响。
  • 中性粒细胞的促炎作用:体外实验中,脂多糖(LPS)和 β - 葡聚糖(BG)刺激中性粒细胞,发现 BG 加 LPS 比 LPS 单独刺激能诱导更严重的中性粒细胞反应,相关炎症细胞因子基因(TNF-α、IL-6、IL-1β、IL-10)、Dectin-1(BG 受体基因)和 NF - κB(转录因子基因)表达更高。这表明真菌和细菌协同作用,比单独细菌更能激活肺部中性粒细胞,引发炎症反应。

在研究结论和讨论部分,研究人员指出,虽然适应性免疫对狼疮性 DAH 很重要,但先天免疫同样不可忽视。气管内给予念珠菌虽不会引起全身炎症,但会加重 pristane 诱导的肺出血,主要通过增强中性粒细胞对细菌和真菌的反应来实现。念珠菌会改变肺微生物群,尽管其在肺部的丰度可能较低,但与细菌成分协同激活了免疫细胞。从临床角度看,肺部存在念珠菌的狼疮 - DAH 患者病情可能更严重,监测痰液或唾液中念珠菌定植情况,以及阻断中性粒细胞或 LPS 反应,或许对治疗严重狼疮性 DAH 有帮助。不过,该研究也存在一些局限性,如样本量小、研究持续时间可能不足以观察长期影响、检测的小鼠参数有限、未深入探究念珠菌加重肺出血的机制等。总体而言,这项研究为理解狼疮性 DAH 的发病机制提供了新视角,为后续研究和临床治疗提供了重要参考,有望推动相关领域进一步探索,找到更好的治疗方法,帮助患者摆脱疾病困扰。

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