综述:肠道菌群与结核感染:相互作用及治疗潜力

【字体: 时间:2025年07月30日 来源:Gut Microbes 12.2

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  这篇综述系统探讨了肠道菌群(Gut microbiota)与结核分枝杆菌(MTB)感染的互作机制,揭示了肠道菌群通过肠-肺轴(gut-lung axis)调控宿主免疫代谢(如SCFAs、TNF-α、IL-10等),影响结核病(TB)易感性及治疗响应,并提出益生菌、粪菌移植(FMT)等微生态干预策略,为结核病防治提供新思路。

  

肠道菌群与结核感染的复杂互作

结核病(TB)由结核分枝杆菌(MTB)引起,尽管治疗手段进步,但耐药性和宿主免疫调控仍是挑战。近年研究发现,肠道菌群通过代谢产物和免疫调节网络,与MTB感染形成双向互作:一方面MTB感染破坏菌群平衡,另一方面菌群失调可加剧结核进展。

结核病对肠道菌群的影响

未治疗阶段的菌群变化:MTB感染显著降低肠道菌群α多样性,表现为厚壁菌门(Firmicutes)减少和拟杆菌门(Bacteroidetes)增加。其中,产丁酸盐的瘤胃球菌科(Ruminococcaceae)减少可能削弱抗炎作用,而粘蛋白降解菌Akkermansia的减少与其抗炎代谢物棕榈油酸(palmitoleic acid)水平下降相关。

治疗期间的菌群扰动:一线抗结核药物(如异烟肼INH、利福平RIF)导致菌群结构剧变,如乳杆菌(Lactobacillus)和双歧杆菌(Bifidobacterium)减少,而肠球菌(Enterococcus)等机会致病菌增殖。多药耐药结核(MDR-TB)治疗造成的菌群失衡甚至可持续1.2年以上。

肠道菌群对结核病的调控

免疫代谢轴的核心作用:菌群代谢产物短链脂肪酸(SCFAs)通过G蛋白偶联受体(GPCRs)和组蛋白去乙酰化酶(HDAC)抑制途径调控免疫。例如,丁酸盐可促进抗炎因子IL-10分泌,而丙酸盐通过诱导抗菌肽LL-37增强肺部MTB清除能力。

菌群-免疫细胞对话

  • 先天免疫:乳酸菌(LAB)通过增强巨噬细胞自噬和IFN-γ信号抑制MTB存活;抗生素引起的菌群失调会降低肺泡巨噬细胞中C型凝集素(mincle)的表达。
  • 适应性免疫:拟杆菌(Bacteroides fragilis)通过上调lncRNA-CGB促进Th1型IFN-γ应答,而普雷沃菌(Prevotella)的减少可能抑制过度Th17反应导致的肺部肉芽肿。

治疗策略与前沿技术

微生态干预

  • 益生菌如乳酸杆菌(Lactobacillus casei)可降低TNF-α等促炎因子;
  • 粪菌移植(FMT)在动物模型中恢复Th1/Treg平衡,减少肺部MTB负荷;
  • 纳米包裹技术可提高益生菌递送效率。

多组学技术:宏基因组测序揭示MTB患者菌群功能通路异常,代谢组学发现棕榈油酸等关键代谢物与抗结核免疫相关。

挑战与展望

当前研究需明确菌群与MTB的因果关系,并解决个体化治疗难题。未来可通过基因编辑优化益生菌功能,或结合实时菌群监测动态调整治疗方案。肠-肺轴的深入解析将为结核病免疫治疗开辟新途径。

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