呼吸道菌群失调对小鼠过敏性哮喘发病的影响

摘要

目的： 探讨呼吸道菌群失调对卵清蛋白诱导的小鼠过敏性哮喘发病的影响，并通过检测促炎症因子IL-33、TSLP及IL-25水平，探索呼吸道菌群失调影响过敏性哮喘发病的可能机制。 方法： （1）通过万古霉素雾化吸入建立小鼠呼吸道菌群失调模型。 （2）利用16S rRNA高通量测序技术分析呼吸道及肠道菌群分布，鉴定呼吸道菌群失调模型建立成功与否，并分析通过万古霉素雾化吸入建立呼吸道菌群失调的方法对肠道菌群的影响。 （3）高效液相色谱分析血清万古霉素浓度，分析通过万古霉素雾化吸入建立呼吸道菌群失调的方法对全身的影响。 （4）建立呼吸道菌群失调小鼠模型的方法探索成功后，以同样的方法诱导呼吸道菌群失调，并在此基础上，通过卵清蛋白致敏与激发，建立小鼠过敏性哮喘模型。 （5）检测呼吸道菌群失调小鼠过敏性哮喘症状，包括气道反应性、擦鼻频率、血清IgE水平、呼吸道炎症细胞渗出、肺组织炎症反应、肺组织杯状细胞增生以及Th1/Th2型细胞因子水平。 （6）利用ELISA法检测各组小鼠支气管肺泡灌洗液（BALF）、血清及肠组织中IL-33、TSLP和IL-25等促炎症因子水平。 （7）利用RT-qPCR法检测各组小鼠肺组织及肠组织中IL-33、TSLP和IL-25等促炎症因子mRNA表达。 结果： （1）万古霉素雾化吸入使小鼠呼吸道中Bradyrhizobium、Sphingopyxis、Cupriavidus、Pelomonas等菌属增加，而Akkermansia及Prevotella_6等菌属显著降低，发生明显的菌群失调。 （2）万古霉素雾化吸入同时使肠道菌群发生改变，但发生改变的菌群与呼吸道完全不同。 （3）万古霉素雾化吸入未引起全身血药浓度增加，对全身其他部位无影响。 （4）卵清蛋白组小鼠出现明显的过敏性哮喘症状，表现为气道高反应性，擦鼻频率增加，BALF中细胞渗出增加、嗜酸性粒细胞百分比增高，肺组织炎症及杯状细胞增生加重，血清中IgE水平增加，Th1型细胞因子IFN-γ水平降低，Th2型细胞因子IL-4、IL-5水平升高，发生明显的Th1/Th2平衡失调。 （5）与卵清蛋白组小鼠相比，呼吸道菌群失调联合卵清蛋白组小鼠出现更明显的过敏性哮喘症状和更为严重的Th1/Th2平衡失调。 （6）与卵清蛋白组小鼠相比，呼吸道菌群失调联合卵清蛋白组小鼠肺部IL-33水平及mRNA表达增加，TSLP及IL-25水平和mRNA表达无明显变化；血清中IL-33、TSLP及IL-25水平无明显变化；肠组织中IL-33、TSLP和IL-25水平及mRNA表达均未发生明显改变。 结论： （1）应用万古霉素雾化吸入成功建立了小鼠呼吸道菌群失调模型。 （2）呼吸道菌群失调加重了小鼠过敏性哮喘。 （3）呼吸道菌群失调可能通过增加局部IL-33产生，激活Th2及2型固有淋巴细胞（ILC2），诱发Th1/Th2平衡失调，从而促进过敏性哮喘发病。 （4）Bradyrhizobium、Sphingopyxis、Cupriavidus、Pelomonas等菌属可能是过敏性哮喘发病的致病菌，促进过敏性哮喘的发病，而Akkermansia及Prevotella_6等菌属则可能是有益菌群，维持肺部正常免疫，预防过敏性哮喘的发病。

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