为什么有些人能轻松从细菌感染中康复,而其他人却迅速恶化为危及生命的败血症?根据一项新研究,答案可能不仅在于入侵的病原体本身,还在于已经存在于肠道内的微生物。
败血症是一种严重疾病,人体免疫系统对感染反应过度,导致广泛的炎症和器官损伤。在许多情况下,过度的免疫反应本身比引起感染的细菌更危险。
最近的研究表明,肠道微生物群在调节基础免疫状态方面发挥着重要作用,并可能影响对传染病的易感性。然而,决定为什么有些人会发展为严重高炎症性败血症的精确微生物因素仍不清楚。
由韩国生物科学与生物技术研究所(KRIBB)传染病研究中心的徐辉元博士和柳忠民博士领导的研究团队,与忠北国立大学的金斗镇教授合作,现已确定了一种特定的肠道微生物群,它可以通过过度敏感化免疫细胞而显著加重败血症。
研究人员观察到,即使是基因相同的实验鼠,其感染结果也因肠道微生物群的组成而表现出显著差异。当暴露于相同数量的致病细菌时,一些实验鼠以相对较轻的症状存活下来,而另一些则迅速恶化,并由于免疫过度激活而显示出显著降低的存活率。
进一步分析显示,与严重疾病相关的一个关键因素是被称为Muribaculaceae的肠道细菌家族的富集。在这些微生物中,一种名为Sangeribacter muris KT1-3的细菌被发现产生代谢物,使免疫细胞处于过度敏感的状态。
因此,当病原体侵入人体时,免疫系统反应比必要程度更为激进,导致无法控制的炎症和致命性败血症。
为确认肠道微生物群本身是这些效应的原因,该团队还进行了粪便微生物群移植实验。当与严重感染相关的肠道微生物被转移到原本具有抵抗力的实验鼠体内时,存活率急剧下降。相反,转移更健康的微生物群落改善了存活结果。
该研究进一步证明,特定肠道微生物产生的微小代谢物可以将免疫细胞激活超出其正常阈值。这种夸张的免疫敏感性导致即使相对较小的外部刺激也能触发爆炸性的炎症反应,最终导致危及生命的败血症。
这些发现表明,败血症的严重程度不仅由入侵病原体的毒力决定,还由肠道微生物环境的组成决定。
研究人员相信,这项工作为基于微生物组的感染管理策略开辟了新的可能性,包括预测对严重败血症的易感性和通过调节肠道微生物群来降低感染风险。该方法也可能对难以治疗的状况(如由抗生素耐药细菌引起的感染)具有影响。
"这项研究表明,肠道微生物群可以从根本上改变免疫反应的强度,从而决定感染结果。我们期望这些发现有助于未来基于微生物组的技术在感染预测和免疫调节方面的发展。"
徐辉元博士,研究的主要调查员
韩国生物科学与生物技术研究所(KRIBB)是韩国领先的国家研究机构,致力于生物技术和生命科学的尖端研究。成立于1985年的KRIBB专注于推进分子生物学、基因组学、生物信息学、合成生物学和与衰老相关研究等领域的科学知识。作为政府资助的机构,KRIBB在推动创新、支持国家研发战略以及与国内外学术和工业合作伙伴合作方面发挥着关键作用。
本研究得到了科学技术信息通信部生物医学技术开发计划和韩国生物科学与生物技术研究所(KRIBB)主要研究计划的支持。
该研究于4月30日发表在《自然通讯》(Nature Communications,影响因子:15.7)上,这是一本领先的多学科科学国际期刊。
文章标题为"富含Muribaculaceae的微生物群加重TLR4依赖性鲍曼不动杆菌诱导的高炎症性败血症"。
通讯作者是KRIBB的徐辉元博士和柳忠民博士,以及忠北国立大学的金斗镇教授。
来源:国家科学技术研究委员会
参考文献:Jang, S., et al. (2026). A Muribaculaceae-enriched microbiota exacerbates TLR4-dependent Acinetobacter baumannii-induced hyperinflammatory sepsis. Nature Communications. DOI: 10.1038/s41467-026-72435-3.
【全文结束】

