腸道菌群與呼吸系統疾病的關係

呼吸系統

呼吸系統是執行機體和外界進行氣體交換的器官的總稱。呼吸系統的機能主要是與外界的進行氣體交換，呼出二氧化碳，吸進氧氣，進行新陳代謝；包括呼吸道，如鼻腔、咽、喉、氣管、支氣管以及肺，呼吸道是氣體進出肺的通道。其中有報道與腸道菌群有關的呼吸疾病主要有肺部感染性疾病、支氣管哮喘、慢性阻塞性肺病等，其中腸道菌群與機體免疫系統間的關係問題是呼吸系統與腸道菌群間關係的關鍵。

1. 支氣管哮喘

支氣管哮喘是呼吸系統的常見病、多發病，主要癥狀是發作性的喘息，氣急，胸悶，咳嗽。其發病與多種細胞如嗜酸性粒細胞、肥大細胞、T淋巴細胞、中性粒細胞、氣道上皮細胞等和細胞組分參與的氣道慢性炎症性有關，這種慢性炎症可以導致氣道高反應性，出現廣泛而多變的可逆性氣流受限，導致反覆發作的喘息、氣促、胸悶和（或）咳嗽等癥狀。

早期的臨床研究報道產婦腸道菌群失調可以顯著增加分娩嬰兒患支氣管哮喘的概率，提示菌群在腸道及氣道的早期定植狀況與兒童罹患支氣管哮喘等變應性疾病的風險密切相關[42]。同時多項研究發現，早期抗生素暴露導致的腸道菌群數量和結構的改變會使支氣管哮喘等變應性疾病的發生風險增加[43,44]。國內的一項臨床研究發現，哮喘患者的腸道菌群在分子水平上發生明顯改變，多樣性顯著降低，腸道菌群結構改變與哮喘病有關[45]。

在一項針對嬰幼兒哮喘的研究中，研究者發現哮喘嬰幼兒糞便中專性厭氧菌雙歧桿菌、乳酸桿菌的含量明顯少於對照組，而大腸桿菌含量高於正常對照組；哮喘患兒血清中Th1細胞比例減少，Th2細胞增多，Th1/ Th2比例減小；同時，對比分析發現腸道雙歧桿菌與大腸桿菌比值與Th1/ Th2比例呈正相關關係[46]。以 Th1/Th2 失衡為主細胞免疫調節的異常是哮喘發病的重要機制之一，具有早期抗感染能力的Th1 細胞減少，而輔助B細胞生成免疫球蛋白的Th2細胞比例增加，Th2細胞分泌的IL-4 促進IgE的生成，分泌的IL-5和IL-8是嗜酸細胞和中性粒細胞的趨化因子，可延長嗜酸細胞在氣道內的存活時間，這些均是哮喘發生、發展的促進因素。

2. 慢性阻塞性肺病

慢性阻塞性肺疾病是一種具有氣流阻塞特徵的慢性支氣管炎和（或）肺氣腫，可進一步發展為肺心病和呼吸衰竭，與氣道和肺臟對有毒顆粒或氣體的慢性炎性反應增強有關。COPD的預後和後期死亡率與上述的TMAO關係十分密切，一項最新的研究發現，在隨訪6年內死亡的COPD的患者血清中TMAO的水平較生存者明顯升高，預示著TMAO不僅是動脈粥樣硬化及心腦血管疾病的生物標記物，也可能是COPD疾病惡化和進展的危險因素[47]。

3. 肺部感染性疾病

肺部感染性疾病即由病原微生物感染導致的呼吸道主要是下呼吸道肺部炎症性疾病。導致肺部感染的微生物主要有細菌、病毒、支原體、真菌等。其中腸道菌群與呼吸道的微生物感染有一定的聯繫，其機制主要是通過影響機體的免疫系統所致。給予小鼠A/PR/8/34(PR)流感病毒滴鼻，再通過選擇性培養及實時PCR定量檢測腸道內菌群變化，發現腸內分段絲狀細菌（SFB），乳桿菌屬/乳球菌屬的數量減少，腸桿菌屬數量增加，另外擬桿菌屬、擬球梭菌屬未見明顯變化[48]。

腸道菌群失調會降低機體呼吸道的免疫防禦，使呼吸道病毒更容易入侵機體。機體對流感病毒產生的固有免疫和適應性免疫都有賴於炎症小體的活化，而腸道菌群對TLR7的影響極有可能是維持基礎活化中的重要一環[49,50]。

參考資料：

[42] Lange NE，Celedon JC，Forno E，et al. Maternal intestinal flora and wheeze in early cliildliood[J].Clinl & Experim Allergy，2012，42（6）：901-908

[43] Russell SL，Wlodarska M，finlay BB，et al. early life antibioticdriven changes in microbiota enhance susceptibility to allergic asthma[J].EMBO Rep，2012，13（5）：440-447.

[44] Murk W，Risnes KR，Bracken MB. Prenatal or early-life exposure to antibiotics and risk of childhood asthma a systematic review[J]. Pediatrics，2011，127（6）：1125-1138.

[45] 李春燕, 李俊紅, 張海員, 等. 支氣管哮喘患者腸道菌群多樣性變化[J]. 科技導報, 2012, 30(30): 63-67

[46] 呂劍平, 張曉鳴, 焦志軍, 等. 哮喘嬰幼兒腸道菌群構成與細胞免疫功能的相關性[J]. 江蘇醫藥, 2010, 36(12): 1461-1462

[47] Ottiger, M, Nickler, M, Steuer, C, et al. Gut, microbiota-dependent trimethylamine-N-oxide is associated with long-term all-cause mortality in patients with exacerbated chronic obstructive pulmonary disease[J]. Nutrition, 2018, (45): 135-141

[48] J Wang, F Li, H Wei, et, al. Respiratory influenza virus infection induces intestinal immune injury via microbiota-mediated Th17 cell–dependent inflammation[J]. Journal of Experimental Medicine, 2014, 211(12): 2397-2410

[49] Ichinohe T, Pang IK, Kumamoto Y, et al. Microbiota regulates immune defense against respiratory tract influenza A virus infection[J]. Proc Natl Acad Sci U S A, 2011, 108(13): 5354-5359

[50] Wu S, Jiang ZY, Sun YF, et al. Microbiota regulates the TLR7 signaling pathway against respiratory tract influenza A virus infection[J]. Curr Microbiol,2013,67(4):417-422.

本文節選自：微生命

原題：腸道菌群與各大系統疾病的關係

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