摘要
肠道微生态通过微生物代谢物、微生物相关分子模式以及微生物与免疫细胞之间的相互作用调节远端器官的免疫反应。由SARS-CoV-2引起的新型冠状病毒感染(COV1D-19)可通过直接感染肠道或间接免疫对肠道微生态产生影响,肠道微生态也可通过菌多样性和特定微生物与病毒的相互作用或者其产物对病毒产生影响。肠道菌中青春型双歧杆菌等有益菌对C0VID-19疫苗的抗体产生有促进作用,包括灭活疫苗和RNA疫苗。肠道微生态紊乱对部分COV1D-19患者可产生长期影响,调整肠道微生态的干预措施如粪菌移植对C0VID-19具有潜在有益的作用。
人体栖息着大量的微生物估计约有38万亿细菌约为人体细胞的10倍,肠道是最密集和多样化的定植器官。肠道微生态在维持免疫稳态中起关键作用。除了对肠道黏膜免疫系统,肠道菌的某些组分和代谢产物可直接作用于远端黏膜和免疫细胞,如呼吸道,从而提供对呼吸道感染的保护。由SARS-CoV-2引起的新型冠状病毒感染(CorOnaVinJSdisease2019,COVID-19)疫情持续对全球公共安全和人体健康构成威胁,最近的研究证实COV1D-19患者存在肠道
微生态改变,本文就两者之间的相互影响进行综述。
1COVID-19对肠道微生态的影响COV1D-19感染患者除发热和咳嗽外,还经常出现胃肠道症状口-2]。在出现胃肠道症状的重症C0VID-19患者的粪便标本中检测到SARS-CoV-2核酸[3]。研究提示C0VID-19对肠道微生态的影响除通过呼吸道炎症后的产物或免疫细胞间接影响外,也可以直接感染肠道细胞,影响肠道微生态的稳定。SARS-CoV-2通过血管紧张素转换酶2(angiotensinconvertingenzyme2,ACE2)结合呼吸道上皮细胞,向下迁移到气道,并进入肺泡上皮细胞⑷。但呼吸道并不是SARS-CoV-2可以感染的唯一部位,肠道也可能是感染的重要部位,因为肠道细胞表达高水平的ACE2和跨膜丝氨酸蛋白酶2[5],它们已被确定为介导SARS-CoV-2感染的两种主要细胞表面分子⑹。冉莹颖个人资料SARS-CoV-2感染会降低胃肠道中秋天丰收的景象的句子ACE2的表达和循环血管生成细胞的数量,从而危及肠道内皮,导致肠道微生态失调,进而影响宿主免疫反应和代谢[7]。虽然大多数C0VID-19相关胃肠道症状较轻,但据报道,与无胃肠道症状的患者相比,有胃肠道症状的患者发生重症C0VID-19的风险显著增加[2]。C0VID-19患者相关胃肠道症状可能涉及多种潜在机制。首先,肠道黏膜的SARS-CoV-2感染导致极化ACE2蛋白的内吞作用[8],该蛋白是肠道膳食氨基酸稳态和先天免疫的关键调节因子[9],从而引发肠道炎症反应。由于SARS-CoV-2感染本身可
引发肠道炎症反应,ACE2的功能障碍可能会加重炎症并导致肠黏膜损伤,粪便钙调蛋白升高和胃肠道固有层淋巴细胞浸润增加[10]。其次,肠道上皮SARS-CoV-2感染会损害ACE2的表达,这可能导致肠道微生态失调[8,10-11]。SARS-CoV-2介导的肠漏可能导致血清中细菌脂多糖和肽聚糖浓度升高,进一步加重胃肠道炎症[12]。体外动物模型实验也验证了
ACE2的重要作用,通过与野生型对照小鼠相比,ACE2基因敲除小鼠的肠道微生物发生改变,并发生更严重的硫酸葡聚糖钠诱导性结肠炎;ACE2与氨基酸转运蛋白B形成异源复合物,控制肠道中氨酸的摄取,这种氨基酸通过mTOR途径调节抗菌肽的表达[11ACE2下调可导致肠道对氨酸的吸收减少,并导致抗菌肽失调、肠漏和微生态失调[13-14]。
SARS-CoV-2感染对肠道微生态间接影响的机制尚未阐明。He等[14]采用纵向粪便多组分分析系统研究COVID-19患者肠道微生态系统的分子表型改变,发现患者肠道蛋白质组的特征是免疫、蛋白水解和氧化还原平衡紊乱,参与中性粒细胞脱颗粒和迁移的蛋白质表达和糖基化被抑制,而蛋白酶表达和糖基化被上调;免疫球蛋白重链的可变区域下调,IgA重链恒定区域的整体糖基化、IgGFc结合蛋白和张馨予 坐台J链被糖基化;肠道有益菌数量减少,细菌
来源的有害代谢产物增多,这些代谢产物可能与多种疾病有关;免疫球蛋白重链可变区域的减少可能与某些变形杆菌菌种增多有关。除上述潜在机制外,肺部炎症细胞因子增加和缺氧可导致病毒感染期间肠道微生态失调[15],部分C0VID-19相关胃肠道症状(如腹泻)与大量抗生素的使用或食物摄入减少有关[16]β
2肠道微生态对COV1怎么解除dnf的安全模式D-19的影响
正常的肠道微生态系统在维持宿主健康和免疫稳态方面起着重要作用。肠道微生态的改变与COVID-19住院患者的严重程度和病死率增加有关[17]o肠道柯林斯菌(c。IIinSeI⑶可能通过产生熊去氧胆酸盐减轻感染和
COV1D-19病情的加重[18]。而产丁酸盐的菌属被认为是健康的标志物,与C0VID-19的严重程度呈负相关[19]。此外,在老年患者中发现重症C0VID-19发病率相对较高也可能部分解释为肠道微生物多样性降低,因为肠道菌多样性与COV1D-19的临床结局之间可能存在联系[20]。-项多变量分析证实了这一观点,肠道菌的Shannon多样性指数与COVID-19杨秀惠初恋的严重程度显著相关[21]。尽管已观察到肠道微生态失调与COVID-19严重程度之间的关联,肠道微生物对COVID-19严重程度的因果影响尚未完全阐明。
肠道微生物组成的改变可通过多种机制影响胃肠道外的炎症反应。除微生物易位外,肠道微生态还可通过其他机制缓解或加重病毒感染[22]。一方面,病毒侵入部位的微生物产物可以与病毒结合,增强其稳定性和传染性;另一方面,肠道微生态可以通过调节局部PH值和宿主免疫应答来抑制病毒侵入。鉴于肠道微生物或其产物不太可能与呼吸道中的SARS-CoV-2直接相互作用,它们对肺部感染的影响更有可能是由宿主免疫的间接调节驱动[23]。研究发现肠道微生物的改变可以刺激免疫系统释放细胞因子,如白细胞介素(inter1eukin,I1)-邛、I1-2、I1-10、肿瘤坏死因子-西叶-干扰素,这可能会加剧CoV1D-19的严重程度[24]。因此有研究认为,与C0VID-19相关的病死率主要是由细胞因子和趋化因子产生增强引起的,导致病毒诱导的过度炎症反应,称为“细胞因子风暴”,促炎细胞因子的过度产生可能会加重C0VID-19的严重程度[25]。研究表明,有益菌(如产丁酸盐的细菌)丰度降低可能会破坏调节性T细胞介导的抗炎作用[26]。
同时,埃希菌和志贺菌富集可能导致全身炎症。此外,SARS-CoV-2感染下调ACE2可能导致网状激活系统激活增加,从而导致全身性血管收缩和全身炎症反应综合征[27]。
3肠道微生态对新冠病毒疫苗的影响
研究表明,肠道微生物组成在调节对疫苗的免疫反应中起着至关重要的作用,不同的细菌种类基线与更高的疫苗反应有关[28]。青春型双歧杆菌的存在与新冠病毒疫苗的较高中和抗体产生有关,表明该细菌可能作为佐剂克服灭活疫苗免疫力下降的问题[29]。研究还发现,在基线肠道微生物组中丰度更富集的普雷沃菌和两种假单胞菌的参与者才妾种灭活或mRNA疫苗后的不良事件较少[29]。
对婴儿的研究表明,肠道菌的组成与疫苗的黏膜IgA抗体反应增加有关[30]。最近的一项研究显示疫苗诱导的T细胞反应显示出对SARS-CoV-2变体的广泛交叉反应性[31]。因此,肠道微生物相关的T细胞反应不仅有利于疫苗免疫原性,而且有利于对多种变异的交叉保护。肠道微生态中的共生菌引起的交叉反应免疫可能影响宿主在感染或疫苗接种后的免疫反应而它们在控制SARS-CoV-2传播和感染方面的确切作用需要进一步明确。
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