喬治亞州立大學生物醫學科學研究所轉化抗病毒研究中心的研究人員發現，腸道微生物群的組成會影響小鼠對呼吸道病毒感染的脆弱性和這些感染的嚴重程度。 該研究結果發表在《細胞宿主與微生物》（Cell Host & Microbe）雜誌上，報告稱，分段絲狀細菌（一種在腸道中發現的細菌）可以保護小鼠免受流感病毒感染，當這些細菌被自然獲得或施用時。
這種對感染的保護也適用於呼吸道合胞病毒（RSV）和嚴重急性呼吸系統綜合症冠狀病毒2（SARS-CoV-2），即導致COVID-19的病毒。 為了維持這種保護，該研究指出，分段的絲狀細菌需要肺部的免疫細胞，稱為基底駐留肺泡巨噬細胞。
該研究的共同資深作者，喬治亞州立大學攝政教授兼轉化抗病毒研究中心主任Richard Plemper博士。 **喬治亞州立大學。
在這項研究中，研究人員研究了特定微生物物種的差異如何影響呼吸道病毒感染的結果，以及它們如何做到這一點，這在以前沒有得到很好的定義。 他們研究了具有離散微生物組差異的小鼠和僅具有分段絲狀細菌的小鼠，無論是否存在它們。 感染後幾天測量肺部的病毒滴度，並且根據不同動物群體的微生物組的性質而有很大差異。
這些發現揭示了複雜的相互作用，這些相互作用在機制上將腸道微生物群與基底駐留肺泡巨噬細胞的功能以及呼吸道病毒感染的嚴重程度聯絡起來，“該研究的共同資深作者、喬治亞州立大學生物醫學科學研究所教授Andrew Gewirtz博士說。
研究發現，在分段絲狀細菌陰性小鼠中，隨著呼吸道病毒感染的進展，基底駐留肺泡巨噬細胞迅速耗盡。 然而，在分段絲狀細菌定植的小鼠中，基底駐留的肺泡巨噬細胞被改變以對抗流感病毒感染耗竭和炎症訊號傳導。
基底駐留肺泡巨噬細胞使流感病毒失效，這在很大程度上是通過啟用免疫系統中稱為補體系統的組成部分來實現的。
我們發現值得注意的是，在棲息在小鼠腸道中的數千種不同的微生物物種中，有一種常見的共生細菌物種對呼吸道病毒感染模型有如此強烈的影響，並且這種影響主要歸因於基底駐留肺泡巨噬細胞的重程式設計，“該研究的共同資深作者Richard Plumper博士說。 喬治亞州立大學轉化抗病毒研究中心主任兼攝政教授。 “如果應用於人類感染，這些發現將對未來發展為嚴重疾病的患者的風險評估產生重大影響。
我們發現，分段絲狀細菌極不可能是唯一能夠影響肺泡巨噬細胞表型的腸道微生物，因此容易受到呼吸道病毒的影響，“Gewirtz說。 “相反，我們假設腸道微生物群的組成廣泛影響對呼吸道病毒感染的易感性。 微生物群介導的基底駐留肺泡巨噬細胞程式設計不僅可能影響急性呼吸道病毒感染的嚴重程度，還可能是呼吸道病毒感染後的長期健康決定因素。
參考資料： “Programming of the gut microbiota by alveolar macrophages influences the severity of respiratory viral infections”（肺泡巨噬細胞對腸道微生物群的程式設計影響呼吸道病毒感染的嚴重程度），作者：V.V. L ngo、carolin m. lieber、hae-ji kang、kaori sakamoto、michal kuczma、richard k.普萊姆珀和安德魯 TGewirtz，2024 年 1 月 30 日，細胞宿主和微生物。
doi： 10.1016/j.chom.2024.01.002
該研究的主要作者是轉化抗病毒研究中心的病毒學家Carolin M.喬治亞州立大學生物醫學科學研究所的 Lieber 和免疫學家 V.U. L. ngo。其他貢獻者包括喬治亞州立大學生物醫學科學研究所的Hae-Ji Kang和Michal Kuczma以及喬治亞大學的Kaori Sakamoto。
該研究由美國國立衛生研究院國家過敏和傳染病研究所資助。
編譯自：科技日報