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第41卷第12期
·1846 · 南 京 医 科 大 学 学 报 2021年12月
同人群可因吸烟、饮食、抗生素等多种因素影响着 的免疫功能,降低COPD的发生率、减少肺功能受损
其肠道菌群的组成。 的机率。
4.1 香烟烟雾的影响 4.3 益生菌的影响
有文献复习了 2000—2016 年有关吸烟对肠道 “益生菌”概念首见于1960年,目前得到广泛应
微生物菌群影响的相关文献,发现吸烟可导致肠道 用的包括双歧杆菌和乳酸杆菌。益生菌可耐受胃
放线菌门、厚壁菌门中双歧杆菌属和乳球菌属减 酸及胆汁,通过在肠道上皮细胞的附着,参与肠道
少,变形菌门和拟杆菌门中梭状芽孢杆菌属、拟杆 菌群的稳定调控。益生菌起初主要用于治疗抗生
菌属和普氏杆菌属增加,而戒烟后厚壁菌门和放线 素性相关性的肠道菌群紊乱,后来研究者发现它对
菌门数量增加,拟杆菌门和变形杆菌门数量减少,微 克罗恩病、溃疡性结肠炎、肠易激惹综合征等肠道
[52]
生物多样性增加 [44-45] 。动物模型研究证实,暴露于香 疾病中也能发挥明显效应 。
烟烟雾后,小鼠肠道中SCFA水平显著降低,双歧杆 近年来越来越多的研究表明,益生菌在治疗
菌、乳杆菌、瘤胃球菌(Ruminococcus)和分段丝状杆菌 COPD的急性加重过程中能起到积极作用。文献报
(Segmental filamentous bacilli,SFB)数量减少 [46-47] 。 道在 COPD 模型上观察到,鼠李糖乳杆菌(Lactoba⁃
如前所述,吸烟是COPD发病的主要危险因素, cillus rhamnosus)及双歧杆菌可显著降低中性粒细
吸烟患者下呼吸道菌群发生紊乱,其核心菌门的变 胞和巨噬细胞向炎性组织迁移,减轻肺组织的病理
化与患者肠道菌群变化方向一致。表明吸烟引起 损伤,从而降低炎症因子的产生及肺组织的结构重
COPD发生风险的增高与香烟烟雾导致肠道菌群紊 塑 [53-55] 。另有研究发现,口服乳酸杆菌或双歧杆菌能
乱密切相关。由于目前缺乏吸烟对COPD呼吸道及 诱导肺组织中抗炎因子mRNA的表达上调,增加血清
肠道菌群的大规模对照研究,下呼吸道与肠道菌群 中CD4 CD25 Foxp3 Treg细胞的总数和百分率 [56-57] 。
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改变的先后次序尚难确定。
5 COPD肺部免疫与肠道菌群的关系
4.2 饮食的影响
饮食结构在调节和维持机体肠道菌群稳态方 COPD的发生与Treg/TH17细胞免疫失衡相关,
面发挥关键作用。食物的类型塑造了肠道菌群的 白介素⁃10(interleukin⁃10,IL⁃10)、转化生长因子⁃β
组成及丰度,影响宿主与微生物的相互作用 [48] 。富 (transforming growth factor⁃β,TGF⁃β)等细胞因子可
含水果、豆类纤维、碳水化合物的高膳食饮食,可增加 促进Foxp3表达,诱导CD4 T细胞向Treg细胞分化,
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肠道菌群多样性及普氏菌属的丰度,降低拟杆菌属的 使之成为 CD4 CD25 Foxp3 Treg 细胞,抑制免疫反
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丰度,膳食纤维还可被肠道菌群发酵产生SCFA,对肠 应;另一方面,白介素⁃6(interleukin⁃6,IL⁃6)则可完
道及全身的免疫起正性调节作用 [37] ;相反,高脂肪、 全抑制 TGF⁃β诱导的 Foxp3 Treg 细胞的生成,诱导
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高蛋白质、高糖的低纤维膳食可降低肠道菌群的多 CD4 T 细胞向 Th17 细胞分化及 IL⁃17 分泌,增加中
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样性,减少厚壁菌门,增加变形菌门及拟杆菌门的 性粒细胞、巨噬细胞的招募,从而促进气道黏液分
丰度 。 泌,引起气道高反应 [58-60] 。肠道作为人体免疫系统
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Shaheen 等 [50] 在研究了 2 800 余人饮食模式与 的重要组成部分,参与肠道自身及远处器官免疫功
肺功能关系后发现,长期高膳食纤维饮食(水果、蔬 能的调节,而肠相关淋巴组织(gut⁃associated lym⁃
菜、全麦谷物)与 1 s 用力呼气容积/用力肺活量 phoid tissue,GALT)在维持肺部免疫调节功能方面
(forced expiratory volume in one second/forced vital 起着重要作用。GALT 分为上皮层和固有层,固有
capacity,FEV1/FVC)及1 s用力呼气容积占预计值之 层分泌 T 细胞,肠道菌群在 CD8 T 细胞向 CD4 T 细
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比(FEV1% pred)呈正相关,对预防肺功能受损和 胞转化以及维持健康状态的肠固有层Th17/TregT稳
COPD 发生发展,尤其对男性吸烟者的肺功能保护 态扮演着重要角色 [61-63] 。研究发现,香烟烟雾暴露
有积极意义。Szmidt 等 [51] 研究表明,≥26.5 g/d 的高 可促进与Th17细胞分化相关的趋化因子表达上调,
膳食纤维、≥16.3 g/d 的富含谷类食物及≥7.6 g/d 水 而肠道益生菌既能下调 Th17 的免疫反应能力,又
果纤维的摄入可使COPD发生风险减少30%。 能通过 SCFA 的增加来提高 Treg 细胞的数量及功
显然,增加膳食纤维,减少脂肪、糖类的摄入可 能,从而在抑制 COPD 的炎症反应方面发挥特有效
以改善肠道菌群紊乱,增加有益肠道菌群丰度及 应 [39,64-65] 。此外,GALT上皮层细胞含有Toll样受体
SCFA 的产生,从而有利于调节远处器官⁃呼吸系统 (toll like receptor,TLR)及核苷酸结合寡结构域蛋白