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肠道微生物如何增强宿主抗流感能力

发布时间:2024-05-15 09:58:57来源:原创浏览量:9

  一、 研究背景:

  流感病毒是导致严重急性传染性呼吸道疾病的原因。在过去的几十年里,流感大流行严重威胁着全球公众健康。目前相关研究已经阐明肠道微生物群通过代谢物参与许多疾病,包括流感感染。肠道菌群可通过整合环境信号来调节宿主免疫反应、代谢性疾病和病原体感染。肠道菌群的变化不仅会影响局部细胞功能和免疫反应,而且在呼吸系统疾病的发病机制中也起着重要作用。然而,肠道微生物群保护远端器官免受感染的机制尚未完全阐明。

  二、 研究结果:

  1、来自高抗流感小鼠的肠道代谢物增强受体小鼠的流感抗性

  肠道代谢物会影响宿主对流感病毒感染的抵抗力,并且高流感病毒抗性组小鼠的粪便微生物群可能含有特定的肠道代谢物,从而对感染具有抵抗力。

  2、8种肠道代谢物的上调与高流感抗性相关

  使用液相色谱-质谱联用(LC-MS)和气相色谱-质谱联用(GC-MS)进行非靶向代谢组学分析发现,与低流感病毒抗性组相比,高流感病毒抗性组有8种代谢物显著上调,通过分析8种代谢物的相对丰度与病毒载量的相关性,发现腺苷(P = 0.025)、N-乙酰基-D-氨基葡萄糖GlcNAc (P = 0.032)、Glu-Pro (P = 0.029)和麦芽糖(P = 0.020)的水平与肺病毒载量呈负相关。推测这些代谢物参与了宿主对流感病毒感染的抵抗。

  3、体内GlcNAc和体外腺苷发挥抗流感作用

  选择Caco-2细胞作为体外感染模型证实腺苷的抗流感作用。动物实验显示GlcNAc 具有抗流感作用,但腺苷没有明显的效果。

  4、GlcNAc诱导NK细胞增殖,增强流感感染后肺内NK细胞IFN-γ和表面CD107a的表达

  口服GlcNAc可增强小鼠感染前后的NK细胞反应。

  5、GlcNAc通过调节NK细胞发挥抗流感作用

  GlcNAc不仅诱导NK细胞增殖,而且增强NK细胞活性。

  6、GlcNac 是在流感感染期间由几种肠道微生物产生的

  对低流感病毒抗性组和高流感病毒抗性组的粪便微生物群进行宏基因组测序,并使用PCoA评估了不同分类水平的群落结构和微生物丰度。两组相对丰度最高的3门分别是厚壁菌门、拟杆菌门和变形菌门。在属水平上,Muribaculum、Alistipes、拟杆菌、梭状芽胞杆菌和普雷沃氏菌属占主导地位。同时动物实验发现特定的细菌,包括梭状芽胞杆菌、P. sartorii和A. muciniphila,可以直接或间接地增加肠道GlcNAc的表达,从而通过调节NK细胞增强宿主的流感抵抗力。

  三、 研究结论:

  该研究证实,流感感染后GlcNAc的内源性表达增加主要受肠道菌群的调控,肠道微生物可以通过代谢物的产生来增强宿主对流感的抵抗力,为GlcNAc的抗流感作用提供了强有力的经验支持。

  原文链接:https://doi.org/10.1080/19490976.2023.2271620

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