近日，我校動(dòng)科學(xué)院動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與健康養(yǎng)殖科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在丁酸鹽通過(guò)調(diào)節(jié)腸-肺微生物及肺泡巨噬細(xì)胞M2極化來(lái)預(yù)防MRSA肺炎的機(jī)制研究方面取得新進(jìn)展。研究以“Butyrate protects against MRSA pneumonia via regulating gut-lung microbiota and alveolar macrophages M2 polarization”為題在《mBio》期刊發(fā)表,博士研究生趙艷為論文第一作者，楊小軍教授、孫青竹教授為通訊作者。
細(xì)菌感染是畜禽集約化飼養(yǎng)中的一大難以解決的問(wèn)題。耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)引起的肺部感染死亡率較高，嚴(yán)重影響畜禽產(chǎn)品品質(zhì)。近年來(lái)，隨著人們對(duì)腸道菌群的深入研究，腸道菌群介導(dǎo)肺部疾病的作用逐漸被揭示，有益微生物和小分子代謝物介導(dǎo)的“腸-肺軸”的分子機(jī)制細(xì)節(jié)逐漸引起關(guān)注。然而，仍然需要進(jìn)一步的研究來(lái)確定基于微生物的干預(yù)措施的有效性。
本研究表明，在MRSA感染小鼠的肺部和腸道微生物群中，丁酸產(chǎn)生菌unclassified_f__Lachnospiraceae的豐度顯著降低，腸道和血清中丁酸水平顯著降低，并且丁酸含量與肺部炎性因子濃度呈顯著負(fù)相關(guān)。進(jìn)一步的腸道丁酸鹽(NaB)干預(yù)可顯著減少細(xì)菌在肺部的定植，抑制肺組織促炎細(xì)胞因子的表達(dá)，并改善MRSA肺炎小鼠的肺組織形態(tài)。高通量16S rDNA測(cè)序結(jié)果表明，NaB通過(guò)大幅降低MRSA誘導(dǎo)的腸道中潛在致病菌的豐度，提高肺部與細(xì)胞活力相關(guān)菌群的豐度，重塑腸道和肺部微生物群。此外，NaB處理可提高腸道和循環(huán)丁酸鹽水平。在機(jī)制上，NaB通過(guò)減少組蛋白去乙?；?(HDAC3)與STAT1的結(jié)合，促進(jìn)STAT1乙酰化，抑制二聚體STAT1磷酸化，從而促進(jìn)肺泡巨噬細(xì)胞向M2表型的極化。
研究從腸-肺軸的角度為MRSA肺炎的發(fā)病機(jī)制提供了新的視角，結(jié)論支持了通過(guò)丁酸這一腸道干預(yù)可預(yù)防耐藥菌引起的肺部炎癥。
該研究受到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目計(jì)劃（2022YFF1001000）、陜西省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2023-YBSF-138）、陜西省杰出青年學(xué)者科學(xué)基金（2022JC-11）等項(xiàng)目支持。
原文鏈接：https://doi.org/10.1128/mbio.01987-23
2023年10月16日
來(lái)源：西北農(nóng)林大學(xué)
