肺部竟有肠道菌,咋回事儿?
导读 | 没有人知道它们为何会在这里,但是科学家确实在临床病人和动物疾病模型的肺部发现了肠道微生物。对于重症病人的临床监护来说,这个发现毋庸置疑是至关重要的。 |
没有人知道它们为何会在这里,但是科学家确实在临床病人和动物疾病模型的肺部发现了肠道微生物。对于重症病人的临床监护来说,这个发现毋庸置疑是至关重要的。
本周,美国密歇根大学医学院的科研人员在知名杂志Nature Microbiology上公开了他们的新发现。他们发现在病人衰竭肺脏的最深处生活着大量的肠道细菌,正常情况下这些细菌是不可能在这样的环境中生存的。
密歇根大学医学院的科研人员们表示这一研究结果反映了严重肺病对于集体正常微生物组的破坏远远超出学术界的原有认知。研究人员对败血症全身炎症反应小鼠与68位急性呼吸窘迫综合征(ARDS)引起急性严重肺衰竭患者进行了研究,应用特殊的遗传工具和细菌培养技术,研究人员将68位ARDS引起急性严重肺衰竭患者肺部微生物组与正常人肺部微生物组做出比较。据悉,美国ARDS年新增患者人数已经超过20万,他们中的很多人都会在不久同时患上败血症,ARDS与败血症并发患者的死亡率高达50%。
“我们的研究结果表明过去学术界在进行败血症和ARDS相关研究时往往忽略了一个重要的内容。”文章的主要作者,同时也是重症监护医生的Robert P. Dickson博士说,“以往,临床医生治疗败血症和ARDS时都会将注意力集中在对于炎症组织的修复上。然而我们却通过研究发现这类疾病发病过程中出现的炎症反应与组织损伤很大可能上是由上游的肠道和肺部微生物种群混乱造成的。”
恶性循环
Dickson及其同事认为败血症和ARDS患者可能处于一种微生物组紊乱的恶性循环中。基于他们的研究,Dickson及其同事认为这些导致人和动物染上败血症和ARDS的微生物中存在一种类似于“鸡和蛋”的反馈循环。
病人体内微生物组的变化会使免疫系统产生错误的防御行为,进而引起炎症反应。随后,炎症反应便会在对肺部组织造成不同程度的损害并进一步改变肺部微环境,使得原本不应在肺脏存在的各种微生物侵入肺脏并在这里大肆生长,使机体进入一种由微生物组紊乱所引起的恶性循环并严重降低败血症和ARDS患者的治愈与生存率。
想要给予这种病人有效的治疗,临床医生则必须从微生物组的调控方面寻找突破口。为此,研究人员对病人肺部肠道微生物的来源进行了甄别。在对败血症动物的研究过程中,他们排除了那些通过正常呼吸从呼吸道进入动物肺部的微生物。
科学家们原本的猜想认为严重疾病会使肠壁变薄,使肠道微生物发生逃逸并进入患者肺部。另一种猜想则是患者肺部本身就存在着一定数量的肠道微生物,这些微生物只是在肺部出现疾病微环境发生变化时得到了良好的生长环境而大量生长。
“很早以前,我们就已经开始将肺脏视为一种生态系统。”Dickson博士说,“所以我们将健康个体和患者的肺部生态系统以及微生物组做出了具体的比较分析。”
持续的侦察工作
Dickson博士强调他们的新发现可以用来解释一些已经出现在重症监护科室长达数十年的病情事实,即肠道微生物组往往与一个重症病人的生存率息息相关。
先前的动物实验表明在治疗外伤和严重疾病之前对病人进行抗生素治疗可以有效降低病人治疗过程中肺部感染以及死亡的几率。Dickson博士则在今年早些时候对这类医学案例进行了整理并发表于柳叶刀杂志。
在其他国家,Dickson博士表示,临床医生甚至使用抗生素来抑制非感染性重症病人的微生物组,并有效降低了这些病人器官衰竭与死亡的概率。他们将这种方法称为选择性消化道去污染。然而由于大部分美国医生认为抗生素的施用会加快“超级细菌”的生长,这种简单有效的保护性治疗措施并没有在美国得到推广。
为了解决肺部和肠道微生物组之间存在的谜团,Dickson博士及其同事已经开始了对更多ARDS潜在患者的样本采集。同时,Dickson博士及其同事也展开了对医学院微生物组学项目的数据应用,使用先进的遗传学测序工具与培养技术继续他们的研究。
“从长远来看,我们需要开始思考微生物组与严重疾病导致器官衰竭之间的关系。”Dickson博士说。“我们目前正在研究疾病引起机体微生物组发生紊乱的原因,微生物组究竟是怎样伤害其他器官的,又是怎样修复其他器官的。微生物组学对于重症监护病房的重要性在最近十年日益明了,应用最先进的工具,我们一定能在最终解决这些问题。”Dickson博士说。
(转化医学网360zhyx.com)
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