暴露于呼吸道病毒(如甲型流感病毒(IAVs)、呼吸道合胞病毒(RSV)和严重急性呼吸综合征冠状病毒2型(SARS-CoV-2))后的结局在个体间差异很大，从无症状感染到严重的肺部病理和/或死亡。尽管呼吸道病毒感染(RVI)的这种异质性的决定因素可能是复杂的，但假设其中一个重要因素是肠道微生物群组成，现在认为它对一系列慢性炎症性疾病和与这些疾病相关的免疫反应具有广泛的影响。例如，将野生小鼠与在控制良好的动物园中繁殖的小鼠进行比较的研究显示，它们的微生物组存在巨大差异，导致野生小鼠具有高度和广泛激活的免疫系统，并且对IAV具有相对抵抗力。然而，可能影响RVI结果的特定微生物物种的差异以及它们如何做到这一点，尚未得到很好的定义。
2024年3月13日，乔治亚州立大学生物医学科学研究所、转译抗病毒研究中心主任Richard K. Plemper教授团队在《Cell Host & Microbe》杂志发表了题为“Intestinal microbiota programming of alveolar macrophages influences severity of respiratory viral infection”的研究性文章。该研究探讨了肠道微生物群与呼吸道病毒感染之间的关系，并揭示了肠道内特定细菌种类对肺部巨噬细胞功能的重塑作用，进而影响个体对呼吸道病毒感染的敏感性和疾病严重程度。
该研究首先对肠道微生物群进行高通量测序和分类分析，获得了不同个体间肠道微生物群组成的差异信息，结果显示当肠道中存在一种特定的分段丝状细菌时，肺泡巨噬细胞的功能会发生变化，使其具有更强的抗病毒能力。同时，利用细胞生物学技术成功分离并培养了肺泡巨噬细胞，对其进行功能分析发现肺泡巨噬细胞中补体和Notch4的表达水平有关。为了验证这一结果，进行肺泡巨噬细胞的移植实验，将经过肠道微生物群调节的肺泡巨噬细胞移植到另一组小鼠体内，并观察它们对呼吸道病毒感染的反应。结果发现，移植了经过调节的肺泡巨噬细胞的小鼠，在感染呼吸道病毒后表现出了更低的疾病严重性。这一结果进一步证实了肠道微生物群对肺泡巨噬细胞功能的影响，以及这种影响对呼吸道病毒感染严重性的调控作用。那么，肠道微生物群是如何影响肺泡巨噬细胞的功能呢?研究者们提出了一些可能的机制。首先，肠道微生物群可能通过调节肠道免疫系统的发育和功能，进而影响到全身免疫系统的平衡。这种平衡的变化可能会影响到肺泡巨噬细胞的功能。其次，肠道微生物群可能通过产生某些代谢产物，如短链脂肪酸等，来直接调节肺泡巨噬细胞的功能。这些代谢产物可以影响免疫细胞的活性和信号传导途径，从而改变其对抗病毒的能力。
总之，该研究揭示了肠道微生物群对呼吸道病毒感染严重性的重要影响。不仅为我们提供了对肠道微生物群与肺部巨噬细胞相互作用的新认识，还为未来的研究提供了宝贵的参考和启示。通过进一步探索肠道微生物群与呼吸道病毒感染之间的关系，有望为预防和治疗呼吸道病毒感染提供新的策略和方法。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.chom.2024.01.002