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科学家在做肺部菌群与肺部疾病的研究时逐渐意识到，除了肺部的微生物，肠道中的微生物也似乎对肺部健康有一定的影响。某项研究中133例肠易激综合征患者中33％患者有一定程度的呼吸问题，近16％患者患有哮喘。另一项研究发现COPD患者与健康对照组相比，发生溃疡性结肠炎和克罗恩病的几率要高出3倍，肠粘膜通透性显著增加。肠道是机体最大的免疫器官，消化道菌群构成和功能的改变通过共同粘膜免疫系统影响到呼吸道，而呼吸道菌群紊乱也通过免疫调节影响到消化道，这种肠道和肺部相互影响的作用称为肺－肠轴（Gut-lung axis）。
最新研究发现，共生菌的肠道定植可以驱动新生鼠的肺部免疫反应。 肠道共生菌通过促进产IL-22的3型天然淋巴细胞(IL-22+ILC3) 进入新生小鼠的肺部来抵御肺炎感染。肠道菌群与肠道树突细胞 (CD103+CD11b+ DCs ）之间的互作，会诱导肠道的IL-22+ILC3过表达CCR4归巢受体，介导肠道IL-22+ILC3选择性地进入肺部。肺上皮细胞表达的趋化因子CCL17 激活CCR4受体，促进IL-22 + ILC3进入新生小鼠肺部的传播。而肺中高水平的IL-22会抑制病原体的增殖（图１）。 图1：共生菌的肠道定植驱动新生鼠的肺部免疫反应
还有研究表明健康的肠道细菌对肺部健康有益。试验中20％的肠道菌群耗竭的小鼠在感染肺炎后的50小时内死亡，而所有肠道菌群保留完整的小鼠在相同时间内还活着。
另外，有人认为消化副产物会影响人体的免疫系统，对肺部炎症起到控制作用。肠 - 肺轴方面的研究大部分是关于过敏和炎症性疾病，比如哮喘。对于这些疾病，解释肠和肺如何关联的主要假说强调了肠部细菌代谢物的重要作用。短链脂肪酸（SCFAs）就被认为是影响炎症的一组代谢物。当肠部细菌发酵膳食纤维时产生SCFAs，在免疫细胞如单核细胞的生成中起作用。这些单核细胞迁移到肺部，在那里它们成为能抑制初始T细胞分化为TH2细胞的树突细胞。同时，SCFAs也可促进幼稚T细胞分化成T调节（Treg）细胞。哮喘和过敏反应被认为是TH2细胞过度活跃和Treg细胞抑制的结果，TH2细胞过度活跃会引发针对过敏原的抗体细胞因子的大量释放，而Treg细胞的抑制，会导致对过敏原的免疫反应的失控。因此，研究人员开始尝试利用SCFAs抑制TH2细胞群体并增加体内Treg细胞数量，从而缓解哮喘和过敏反应。
基于近十年来对肺肠轴的研究，自2015年以来，一些临床试验已经开始测试是否能通过调控肠道细菌影响肺部健康。 有的为患者提供益于细菌生长的有益“益生元”鸡尾酒式组合或其他营养补充剂。有的实验则通过施用改变肠道菌群的抗生素来影响肠 - 肺轴。 甚至全球营养公司雀巢也研究了是否可以通过营养干预影响肠道微生物群来预防哮喘。
鉴于某些肠道微生物可能对肺部健康有益，研究人员正在寻找治疗肺部感染而不干扰肠道共生菌群的抗生素。瑞士洛桑大学医院的BenoîtGuery率领的小组正在开展一项试验，调查针对高度特异性病原体的“窄谱”抗生素是否比会消除有益的肠道微生物广谱抗生素对于肺炎患者的治疗成功率更高。初步30人试验中的一半患者将使用广谱抗生素碳青霉烯类， 而另一半则将使用头孢菌素。
随着粪便微生物群移植（FMT）越来越受欢迎，肠肺研究人员开始考虑其是否可用于改善肺部健康。肺炎是败血症的最常见原因之一，美国某项研究发现，ICU中近20％的患者死于肺炎相关脓毒症。已有研究表明实施FMT恢复肠道菌群有助于缓解败血症。因此，通过FMT治疗潜在的肺炎可能是预防和治疗败血症的有效途径。
参考文献： Chakradhar, S. (2017). 'A curious connection: Teasing apart the link between gut microbes and lung disease.' Nature Medicine 23(4): 402-404. Tamburini, S. and J. C. Clemente (2017). 'Neonatal gut microbiota induces lung immunity against pneumonia.' Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology 14(5): 263-264. 来源：肠道科学 |
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