肠道和呼吸道菌群与肺部疾病的研究新进展

宿主微生物群落对机体局部以及系统免疫的影响已逐渐引起人们的关注,目前发现局部的微生物群落能够对机体远端部位的免疫能力造成影响。肠道和呼吸道菌群稳态对机体免疫系统发育以及抗病原微生物感染至关重要,肠道和呼吸道菌群失衡与炎症性疾病、代谢性疾病以及过敏性疾病密切相关。肠道和呼吸道菌群失衡会通过"肠—肺轴"的相互作用,引起免疫系统改变与急性、慢性肺部疾病的发生。在这篇综述中,我们对肠道微生物和呼吸道微生物在肠-肺轴中发挥作用的研究进展作一总结,并对从微生物角度进行疾病治疗干预的可能性进行分析。     

肺部微生物调控免疫与肺移植稳态

肺部微生物作为影响机体病理生理过程的复杂微生态系统,调控多种肺疾病的致病机制。肺部微生物不仅参与代谢、炎症和免疫稳态等多种生物学过程,而且影响肺移植术后慢性肺同种异体移植物功能障碍(chronic lung allograft dysfunction,CLAD)的发生发展。肺移植作为终末期肺疾病的主要治疗手段,其术后并发症一直是亟待解决的问题。本文主要介绍了机体健康和疾病状态下肺部微生物的组成,重点探讨了肺部微生物与免疫及肺移植稳态之间的联系,以期为肺部微生态环境的临床调控提供理论依据。     

肺部菌群对过敏性哮喘的影响CSCD

过敏性哮喘是一种常见的过敏性疾病,其发病机制尚未完全清楚,但共生微生物与宿主免疫稳态的建立及维持关系密切。近年来的研究发现肠道菌群在过敏性哮喘的发生发展中起主要作用,“肺-肠轴”概念的提出阐释了肺部菌群与肠道菌群之间的串扰关系。研究证实肺部菌群与过敏性哮喘密切相关,并通过肺-肠轴直接或间接影响过敏性哮喘的发生发展。本文分析肺部菌群与过敏性哮喘的相关性及可能的机制,深入了解肺部菌群在过敏性哮喘中的作用及意义,以期为过敏性哮喘的临床预防及诊疗拓宽思路。     

肺部菌群与呼吸道疾病的相互关系

由于呼吸道黏膜免疫系统具有很好的防御保护作用和强大的清除病原体的能力,过去学术界曾经一度认为健康机体的肺是无菌的。随着不依赖于体外培养的第二代测序技术的发展,关于肺部共生微生物的结构组成及其免疫调节功能的研究越来越受重视。肺部菌群的结构组成与出生方式、饮食结构、生活环境和抗生素使用等多种因素有关,生命早期的肺部菌群的形成和发育会影响全生命周期的呼吸道疾病的发生和发展。肺部菌群通过与宿主免疫系统相互作用调节肺部免疫稳态,还可以与肠道菌群、呼吸道病毒相互作用影响呼吸道感染。因此,干预生命早期肺部菌群的结构组成可以成为预防和控制呼吸道疾病的有效策略和新靶点。     

微生态失调对“肺-肠”相关疾病作用机制和进展研究

慢性肠道和肺部疾病的发生与进展已被证明与微生态的紊乱和失调相关。肠道微生物改变可能促进肺部感染,肺部疾病也可能影响肠道菌群的组成。而微生物群可通过“肺-肠”轴介导慢性肠道疾病如炎症性肠病与肺部慢性疾病之间的相互作用。本文对微生态在肺和肠相关疾病的“肺-肠”轴相互影响过程中所起的作用,以及相关机制研究进展进行综述。     

肠道、肺部菌群直接或通过肠—肺轴对 呼吸系统慢性疾病的影响

人体寄生的微生物与人体为共生关系,数量庞大,并形成不同的微生态系统,影响人体免疫、代谢、内分泌等生理过程。菌群失衡导致微生态紊乱,从而导致相关疾病的发生发展。呼吸系统慢性疾病患者常有肠道菌群和肺部菌群的改变,肠道菌群通过肠-肺轴影响呼吸系统免疫及呼吸系统慢性疾病,肺部菌群的改变导致肺部疾病的同时亦会通过血流引起肠道菌群的变化。近年来随着高通量测序及生物信息学技术的发展,相关研究也越发被重视,本文着重对肠道菌群、肺部菌群通过肠-肺轴或直接在肺部免疫及呼吸系统慢性疾病中所起的作用进行综述。     

动物宿主——肠道微生物代谢轴研究进展

肠道中栖息着数量庞大且复杂多样的微生物菌群,在维持宿主肠道微环境稳态中发挥重要作用。微生物菌群可以利用宿主肠道的营养素,发酵产生代谢产物,与宿主机体形成宿主—微生物代谢轴(host-microbe metabolic axis)。该代谢轴既能影响营养素吸收和能量代谢,又可调控宿主各项生理过程。本文主要阐述宿主-肠道微生物代谢轴的概念、肠-肝轴、肠-脑轴、肠道微生物与宿主肠道代谢轴的互作以及对机体健康的影响。     

共生微生物组对宿主免疫稳态的调控作用

宿主皮肤、口腔以及胃肠道的大量共生微生物组与宿主免疫系统互相作用,对于维持宿主的能量代谢、免疫稳态和多种疾病的发生和发展都有重要影响。定植于宿主体表的共生微生物组既可以帮助消化食物、合成维生素,又可以引起过敏反应和炎症感染。因此,通过研究共生微生物组和宿主免疫系统之间的对话交流,可以明晰宿主免疫系统维持共生微生物组的生态平衡的作用机理,进一步明确共生微生物组调节宿主免疫稳态的分子机制,对于探索共生微生物引起的多种免疫相关性疾病的病理基础和治疗方式具有重要意义。     

食源性肠道疾病的微生态防治进展

肠道是一个复杂的微生态系统,其中存在着数以万亿计的微生物以及丰富的营养物质,微生物群依赖肠道营养物质生长并经长期的进化适应而特异性地存在于宿主肠道,通过其代谢活动及其产物维持宿主的微生态稳态。肠道微生物可抵抗外来病原微生物的入侵和定植,预防肠道疾病的发生,其作用机制包括竞争营养物质和生态位、产生拮抗细菌素、干扰群体感应和免疫介导等。饮食和药物等外界因素与遗传因素均可改变宿主的肠道环境,从而影响机体对入侵病原微生物的抵抗。本文就肠道食源性疾病的微生态防治研究进行综述,为预防和治疗肠道感染性疾病提供参考。     

SCFAs对肠道免疫调控的研究进展

肠道微生物群与宿主是共生关系,二者共同进化。短链脂肪酸(short-chain fatty acids, SCFAs)通过保护肠上皮屏障的完整性来维持肠道内环境平衡,并通过影响肠道免疫细胞的分化调节免疫系统。作为肠道微生物群发酵膳食纤维产生的一类重要代谢物,SCFAs通过抑制组蛋白脱乙酰酶或激活G蛋白偶联受体调节肠道免疫细胞功能与分化,在宿主的健康和免疫介导的疾病中发挥至关重要的作用。该文从SCFAs的来源、运输和信号转导,以及SCFAs对免疫细胞、免疫屏障及肠道疾病的影响等六个方面展开综述,并重点介绍了SCFAs对免疫细胞的作用。     

肠道微生物对肠道屏障功能完整性的维护机制研究概况

肠道微生物群是一个稳定且复杂的生态系统,可以通过形成菌膜屏障或促进肠道上皮细胞增殖分化等方式形成保护屏障,并在肠道病原菌感染和威胁期间维持和促进免疫稳态中起积极作用。本文重点叙述宿主-肠道微生物相互作用过程中抗病原菌感染的方式,以及肠道微生物参与合成抗菌化合物抵御肠道病原菌入侵和威胁的机制,为调控肠道微生物解决临床胃肠道疾病及其相关症状提供理论参考依据。     

肠道微生物群与抑郁症和肝性脑病

肠道细菌种类繁多,在正常情况下,肠道微生物群之间、肠道微生物群与宿主之间始终处于一个动态的生态平衡状态。如果这种平衡被打破,那么肠道微生物群将会导致疾病的产生。肠道微生物群通过免疫、神经内分泌和生化等途径影响人类的中枢神经系统。目前发现肠道微生物群与抑郁症、肝性脑病等一些神经系统疾病存在联系。     

昆虫与其肠道菌群互作机理的研究进展及其在害虫管理中的应用前景

昆虫肠道中栖息着真菌、病毒、细菌、原生动物和古菌等种类繁多、数量庞大的微生物,总称为肠道微生物群。其中,细菌是最主要的类群,统称为肠道菌群。一方面,肠道菌群广泛参与了宿主昆虫的生长发育、免疫防御与器官稳态维持、抗药性的产生、逆境抗性和社会行为等众多关键生理过程。另一方面,昆虫的肠道免疫系统中有一套精细的调控机制来维持宿主与其肠道菌群之间的共生关系。高通量测序技术与组学技术的发展和应用极大地促进了对昆虫体内微生物群的结构与功能的认识和理解,并明显提高了人类对昆虫微生物资源的利用能力。本文综合介绍了关于昆虫肠道菌群的组成、功能及其与宿主互作机理等方面的研究现状,并在此基础上对昆虫耐受与调控其肠道菌群稳态的机理研究及其相关的应用前景进行了展望。     

从肠道菌群角度认识阿尔茨海默病的潜在发病机制

过去10年中,人们逐渐认识到肠道微生物群的多样性及菌群平衡在维护宿主健康中发挥的作用。肠道微生物及其代谢产物通过一系列的生化、免疫和生理功能环节与宿主进行交流,从而影响宿主的稳态和健康。阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种复杂的神经退行性疾病,其易感性和发展过程受年龄、遗传和表观遗传等因素的影响。研究发现,肠道微生物群的紊乱(组成改变和易位)与神经系统疾病(AD)有关,胃肠道通过肠脑轴与中枢神经系统进行沟通,包括对神经的直接作用、内分泌途径和免疫调控方式。动物模型、粪便菌群移植及益生菌干预为肠道菌群与AD的相关性提供了证据。外漏的细菌代谢产物可能直接损害神经元功能,也可能诱发神经炎症,促进AD的发病。本文主要综述了肠道微生物群与AD的关联和作用机制,以期为通过改善肠道菌群结构预防AD的可能干预措施提供依据。     

鱼类肠道微生物与宿主免疫系统相互作用研究进展

鱼类肠道中存在大量微生物,对于维持宿主健康具有重要作用。鱼类免疫系统能够监视并调控肠道微生物组成,维持肠道菌群稳态。同时,鱼类肠道共生微生物调节鱼类免疫系统,抑制病原微生物的过度增殖,保证宿主的健康。本文回顾了鱼类肠道微生物与宿主免疫系统相互作用的研究进展,重点介绍了宿主免疫系统识别肠道微生物、塑造肠道菌群以及益生菌对宿主免疫和肠道菌群的调控等,提出了理想的益生菌应该来自动物自身胃肠道,生产中应谨慎选用非宿主来源的益生菌,以期为推动鱼类肠道功能微生物开发和应用提供理论支撑。     

益生菌治疗哮喘的研究进展

哮喘是最常见的慢性气道炎症疾病,严重影响患者的生活质量,主要由体内Th1/Th2和Th17/Treg淋巴细胞亚群的失衡诱发。临床上治疗哮喘的药物主要为糖皮质激素、β2受体激动剂等,但这些药物只能缓解患者病情,无法达到根治目的,同时还会带来一定的副作用。益生菌是一类在适当的摄入数量时会对宿主机体带来益处的活体微生物,可通过多种途径调节机体的特异性免疫和非特异性免疫。益生菌可在肠道定植,通过肺―肠轴影响肺部的微生物菌群,从而影响肺部的免疫功能,对哮喘有一定的治疗作用,是治疗哮喘的潜在新药。本文综述了近年来益生菌治疗哮喘的研究进展。     

昆虫肠道防御及微生物稳态维持机制

在长期的进化过程中,昆虫形成了独特的肠道防御系统,主要由物理屏障和免疫系统共同作用来抵御外来微生物的入侵。如大部分后生动物一样,昆虫肠道上皮细胞无时无刻不与微生物接触,其种类从有益的共生菌、随食物进入的微生物到影响宿主生命的病原菌。在这样一种复杂的环境中,为了实现防御肠道病原微生物的同时又能维持共生微生物稳定的目的,宿主肠道上皮细胞必须在免疫应激和免疫耐受之间保持一种稳态平衡。Duox-ROS免疫系统和免疫缺陷(immune deficiency,Imd)信号通路作为肠道免疫反应的基本途径,必然参与调节此过程。本文从昆虫肠道防御组成、肠道免疫信号通路作用分子机制以及肠道免疫系统在肠道微生物群落稳态维持中的作用的最新研究进展进行综述。     

果蝇肠道干细胞及肠道菌群的研究进展

动物肠道有强大的免疫系统、干细胞及微生态系统,肠道内微生物群在维持正常的肠上皮和免疫功能中发挥重要作用.正常情况下,肠道菌群处于微生态均衡状态,维持共生关系.肠道菌群的变化可通过影响肠上皮细胞引起代谢疾病发生,甚至改变宿主的行为模式.果蝇肠道的生理结构、干细胞增殖与分化机制及其小生境均与哺乳动物存在高度保守性,其肠道菌...     

单胃动物肠道微生物菌群与肠道免疫功能的相互作用

动物胃肠道栖息着大量的微生物,这些微生物及其代谢产物在营养、免疫等方面对宿主的健康有重要的意义。近年来研究发现肠道微生物与免疫系统间存在密切的交流和互作机制,尽管肠道共生菌具有定植抑制效应,但肠道微生物也可通过其特定组分刺激免疫细胞如Tregs细胞、Th17细胞的分化,肠道菌群的紊乱可能导致细菌移位、肠道屏障功能损伤,影响机体健康。宿主免疫系统可通过分泌多种免疫效应因子如MUC、sIgA、ITF、RegIIIγ、α-防御素等调节肠道微生物的分布和组成,调节肠道菌群的稳态。本文综述了单胃动物肠道微生物菌群的组成,深入探讨了肠道微生物菌群与动物肠道免疫功能之间的相互作用。     

肠道菌群在蜜蜂健康与疾病中的作用研究进展

蜜蜂是重要的经济昆虫,在农作物授粉和维持生态平衡等方面扮演了重要角色。随着生态环境的逐步恶化,蜜蜂极易受到寄生虫、农药、抗生素和病原微生物等的危害。肠道作为蜜蜂的重要免疫器官,在抵抗外源刺激等方面具有不可替代的作用。而肠道菌群作为肠道的重要组成部分,对蜜蜂的健康有着至关重要的影响。其拥有高度保守和专门的核心微生物群,主要由九大类细菌组成。近年来,有关肠道菌群的研究主要集中在新陈代谢、免疫防御、生长发育等方面。肠道菌群不仅可以帮助宿主消化和制造营养素,还可维持宿主体内能量稳态,其对蛋白质的代谢也使菌群丰度增加。越来越多的证据表明,肠道菌群紊乱会导致蜜蜂健康受损,其多样性对宿主健康和疾病影响甚广。因此,肠道菌群成为近年来微生物学领域研究的焦点。主要综述了蜜蜂属、熊蜂属等主要传粉蜂类肠道菌群的组成及其在健康与疾病中的作用,为深入了解传粉昆虫肠道菌群功能提供参考。