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综述:急性呼吸窘迫综合征与肠道菌群相互作用的最新进展
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月13日 来源:Infection, Genetics and Evolution 2.6
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这篇综述系统阐述了急性呼吸窘迫综合征(ARDS)与肠道菌群的互作机制,揭示了"肠-肺轴"双向调控在ARDS病理进程中的作用,重点探讨了肠道菌群失调(dysbiosis)通过细菌易位(bacterial translocation)、炎症激活(TLR4/NF-κB通路)和免疫调节(Th17/Treg失衡)等机制影响ARDS进展,并提出了粪菌移植(FMT)、短链脂肪酸(SCFAs)等微生态干预策略的潜在治疗价值。
急性呼吸窘迫综合征(ARDS)作为以弥漫性肺炎症为特征的危重症,全球年发病率达300万例,病死率高达40%。近年研究发现,肠道菌群通过代谢产物和免疫调控网络与肺部形成"肠-肺轴"对话,其失衡可加剧ARDS进展。
菌群结构改变
ARDS患者肠道中拟杆菌属(Bacteroides)和普拉梭菌(Faecalibacterium prausnitzii)等有益菌显著减少,而肠杆菌科(Enterobacteriaceae)等条件致病菌增加。COVID-19相关ARDS患者肠道中抗炎菌Akkermansia muciniphila丰度降低,这种变化在急性胰腺炎诱发的ARDS中更为显著。
肠屏障功能损伤
ARDS引发的炎症风暴可通过下调紧密连接蛋白(TJ)表达、激活肌球蛋白轻链激酶(MLCK)等途径破坏肠屏障。研究发现,脓毒症诱导的ARDS模型中,细胞因子风暴导致肠上皮细胞凋亡增加,使肠道通透性升高3-5倍。
代谢物异常
ARDS患者粪便中丁酸、丙酸等短链脂肪酸(SCFAs)含量降低50%以上,而胆汁酸浓度异常升高。新生儿ARDS患者的肺组织色氨酸代谢物3-吲哚丙酸(IPA)水平仅为健康对照组的30%。
细菌易位途径
当肠屏障受损时,肠道细菌可通过门静脉和淋巴系统迁移至肺部。动物实验显示,结扎肠淋巴管可使肺部细菌载量减少70%,显著改善ARDS症状。
炎症级联反应
菌群失调激活TLR4/NF-κB通路,促使肺泡巨噬细胞释放IL-6、TNF-α等促炎因子。临床数据显示,ARDS患者支气管肺泡灌洗液中IL-1β水平较健康人升高8-12倍。
免疫细胞调控
• 巨噬细胞:丁酸通过抑制HDAC使M1型巨噬细胞向M2型转化
• 中性粒细胞:Roseburia intestinalis产生的丁酸可使中性粒细胞浸润减少60%
• T细胞:菌群代谢物丙酸通过ACC1抑制Th17分化,使Treg细胞比例提升2.5倍
粪菌移植(FMT)
在铜绿假单胞菌肺炎模型中,FMT使肠道Lactobacillus丰度恢复至正常水平,肺组织TGF-β1表达下降40%。
选择性消化道去污染(SDD)
含多粘菌素E的SDD方案可使ICU患者ARDS发生率降低35%,但需警惕抗生素耐药风险。
益生菌干预
Limosilactobacillus reuteri通过上调ZO-1蛋白表达使肠屏障完整性提高50%,小鼠ARDS存活率提升60%。
代谢产物治疗
• 丁酸:抑制NF-κB通路使肺湿干重比下降30%
• 黄酮类:增加杯状细胞黏蛋白分泌量2倍
• 大麻素:调节miR-221使炎症因子水平降低45%
当前研究多局限于动物模型,未来需开展多中心临床试验验证FMT等干预方案的安全性。探索菌群-代谢物-免疫网络的三维调控机制,将为ARDS精准治疗提供新靶点。
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