呼吸道菌群失调加重小鼠过敏性呼吸道炎症反应

【目的】探讨呼吸道菌群失调对小鼠过敏性呼吸道疾病发病的影响。【方法】C57BL/6雌性小鼠给予万古霉素雾化吸入10 d后处死,应用16S rRNA高通量测序技术分析支气管肺泡灌洗液(BALF)菌群组成,探索建立小鼠呼吸道菌群失调模型的方法。建模成功后,应用相同的方法建立小鼠呼吸道菌群失调模型,在此基础上,通过腹腔注射致敏及雾化吸入卵清蛋白(OVA)激发,诱导小鼠过敏性呼吸道炎症反应,计数擦鼻频率,检测BALF中细胞总数及嗜酸性粒细胞百分比,肺组织病理分析炎症反应及杯状细胞增生情况,ELISA法检测血清中IgE水平,BALF中IFN-γ、IL-4、IL-5水平,血清、BALF及肠组织中IL-33水平,从而分析呼吸道菌群失调对过敏性呼吸道炎症反应的影响。【结果】万古霉素雾化吸入使小鼠呼吸道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。利用此动物模型进一步研究发现,呼吸道菌群失调加重了卵清蛋白诱导的过敏性呼吸道炎症反应,表现为擦鼻频率增加,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。另外,与卵清蛋白组相比,菌群失调联合卵清蛋白组小鼠BALF中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,发生更为严重的Th1/Th2平衡失调;BALF中IL-33水平增加,而血清及肠组织中IL-33水平差异无统计学意义,表明呼吸道菌群失调仅影响局部IL-33的产生。【结论】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。呼吸道菌群失调可能通过增加局部IL-33产生,激活Th2及固有样淋巴细胞(ILC),诱发Th1/Th2平衡失调,从而促进过敏性呼吸道疾病发病。