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肠道形成局部免疫反应 [32-33] 。临床研究表明,1 岁时粪便中 INF-γ [71-72] ,以及诱导生成具有抗炎作用的细胞因子如 IL-
丁酸酯和丙酸酯含量较高的儿童患过敏性哮喘的概率显著降 10 [73] ,发挥免疫调节作用。尽管诸多研究证明了,肠道菌群
低,并且在其成长到 3~6 岁时患哮喘的可能性较小 [34] 。不 在调节免疫反应和预防过敏性哮喘方面具有较大潜力,但应
同于胃肠道的 SCFAs 经门静脉输送到肝脏进行代谢,未代谢 用益生菌进行哮喘治疗的可行性以及有效性仍需深入探索。
的 SCFAs 进入外周循环和身体远端部位会影响免疫细胞的发 4 展望
育。研究证实,口服丙酸可以通过削弱对 DCs 的招募,从而 近 20 年的研究使人们对肠道微生物在肺部疾病中的作
抑制 Th2 细胞功能,进而减轻小鼠过敏性气道炎症 [35] 。在经 用有了一定的认识,并明确了儿童哮喘发生发展与肠道微生
万古霉素干预的口服丁酸盐、丙酸盐和醋酸混合物的小鼠中, 物的密切关系,例如毛螺菌、瘤胃球菌、韦荣氏菌、粪杆菌
也被证实 DCs 功能减弱与肺部过敏反应相关 [36] 。在哮喘的 和罗斯氏菌、双歧杆菌、阿克曼菌和粪杆菌在儿童肠道内丰
小鼠模型中,喂食小鼠醋酸有利于 Treg 细胞的分化 [37] 。另 度相对较低,且念珠菌和红酵母相对丰度较高时儿童特应性
外,有研究结果提示 SCFAs 可减轻鸡卵白蛋白(OVA)和屋 哮喘风险升高 [4,6] 。肠道菌群结构特征的改变将导致包括
尘螨(HDM)诱导的气道炎症模型的炎性反应 [36] 。此外, LPS、短链脂肪酸、氨基酸和胆汁酸在内的肠道细菌代谢产物
在妊娠和断奶期间小鼠口服 SCFAs 可以保护后代免受过敏引 含量变化,而这些代谢产物均已被证实能够作为内源性小分
起的肺部炎症,尤其是服用丁酸酯后,可有效诱导后代肺部 子参与哮喘疾病的发生,主要调控机制涉及了 Th1/Th2 平衡、
的 Treg 细胞增加 [34] 。 肺部免疫因子释放以及调节型 T 淋巴细胞肺部迁移。但目前
最新的证据表明“肺 - 肠轴”是双向的 [38] ,例如 LPS 仍未开发出具体的预防和治疗策略,提示仍需通过更为深入
刺激小鼠肺脏可以导致肠道细菌数量显著增加 [39] ,并且细菌 的研究来发掘儿童哮喘和肠道微生物的深层联系。此外,肠
性肺炎会导致肠道损伤 [40] 并减少肠上皮细胞增殖。此外,来 道微生物的代谢物在儿童过敏性哮喘中的应用也值得研究和
自肠道细菌的 SCFAs 通过与 G 蛋白受体结合或通过羟甲基戊 探讨。虽然使用益生菌具有防治过敏性哮喘的巨大潜力,但
二酰辅酶 A(HMGCoA)还原酶抑制甲羟戊酸途径来抑制先天 只有明确哮喘发生时肠道菌群的具体变化和调控机制,以及
免疫应答,发挥对肺部炎性反应的抑制作用 [41] 。其他已知具 益生菌菌株和益生元类型,才能够合理的使用益生菌对抗哮
有免疫调节作用的肠道微生物代谢物,包括胆汁酸、吲哚衍 喘导致的特定菌群失调。
生物(膳食色氨酸代谢产物)、烟碱、多胺(l- 精氨酸代谢 作者贡献:崔天怡进行文章构思与设计,文献查询,论
产物)、尿素 A、丙酮酸和乳酸,在维持肠道内稳态中均有 文撰写;刘佳蕊、吕彬进行了论文的修订,英文摘要的修订;
重要作用 [42-45] 。然而,这些肠道微生物代谢物是否影响呼吸 高秀梅进行了文章质量控制;赵鑫负责文章审校,对文章整
系统健康仍有待确定。 体负责,监督管理。
3 益生菌改善哮喘的前景分析 本文无利益冲突。
应用益生菌对呼吸系统疾病的预防和治疗已有文献报 参考文献
道 [46-47] 。使用益生菌或益生元防治儿童哮喘已开展了多项随 [1]HAMMAD H,LAMBRECHT B N. The basic immunology of
机对照试验(RCT)。2020 年一项荟萃分析显示,应用益生 asthma[J]. Cell,2021,184(6):1469-1485. DOI:
菌可以显著降低特应性哮喘婴儿的喘息发生率 [48] 。此外, 10.1016/j.cell.2021.02.016.
应用双歧杆菌和乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)能够诱导产 [2]中华医学会儿科学会呼吸学组,《中华儿科杂志》编辑委
生 IL-10,并参与抑制 Th2 细胞因子 IL-5 和白介素 13(IL- 员会 . 儿童支气管哮喘诊断与防治指南[J]. 中华儿科杂
13)的表达 [49-51] ,这些免疫细胞因子的改变有助于预防或 志,2008,46(10):745-753. DOI:10.3321/j.issn:0578-
1310.2008.10.006.
治疗过敏性哮喘。然而,也有研究表明在产前或产后使用乳
Respiratory Group of Pediatric Society of Chinese Medical
杆菌(Lactobacillus)和双歧杆菌对儿童哮喘发生率无显著影
Association,Editorial Committee of Chinese Journal of Pediatrics.
[49,52-62]
响 。动物研究中,口服鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus
Guidelines for the diagnosis,prevention and treatment of bronchial
rhamnosus) [63-64] 、罗伊氏乳杆菌(Lactobacillusreuteri) [65] 、
asthma in children[J]. Chinese Journal of Pediatrics,2008,46
副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei) [66] 和双歧杆菌 [63]
(10):745-753.DOI:10.3321/j.issn:0578-1310.2008.10.006.
已被证实能够减轻哮喘小鼠的肺部损伤,其主要机制是通过
[3]PLUNKETT C H,NAGLER C R. The influence of the microbiome on
促进 Treg 细胞和 Th1 细胞的活性,从而发挥保护性免疫作
allergic sensitization to food[J]. J Immunol,2017,198(2):
用 [63,67] 。在 OVA 诱导的小鼠哮喘模型中,益生菌降低了血 581-589. DOI:10.4049/jimmunol.1601266.
清中特异性 IgE 水平,减少了支气管肺泡灌洗液和血清中炎 [4]ARRIETA M C,STIEMSMA L T,DIMITRIU P A,et al. Early
性 Th2 细胞数量 [68] 。使用乳酸乳球菌 NZ9000 减少了 OVA infancy microbial and metabolic alterations affect risk of childhood
诱导的哮喘大鼠支气管肺泡腔中嗜酸粒细胞的浸润,并降低 asthma[J]. Sci Transl Med,2015,7(307):307ra152. DOI:
了肺组织中 IL-4 和 IL-5 的表达以及血清中特异性 IgE 的水 10.1126/scitranslmed.aab2271.
平 [69] 。此外,益生菌对呼吸道病毒感染的保护作用在大量 [5]CESTA M F. Normal structure,function,and histology of mucosa-
动物模型中已被证实,其主要机制是通过诱导相关抗体的产 associated lymphoid tissue[J]. Toxicol Pathol,2006,34(5):
生 [70] 、提高自然杀伤细胞的活性 [71] 、分泌Ⅰ型干扰素和 599-608. DOI:10.1080/01926230600865531.