范德堡健康(Vanderbilt Health)和芝加哥大学研究人员领导的一项新研究表明，肠-肺连接会影响人体对鲍曼不动杆菌感染的易感性，鲍曼不动杆菌是医院获得性感染的主要原因。
研究人员发现，在动物模型中，抗生素会破坏肠道微生物群（生活在肠道中的微生物）；抑制肺部的保护性免疫系统通路；并增加鲍曼不动杆菌肺炎的严重程度。这些发现发表在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上。
"我们的研究强调肠道微生物群可能是预防鲍曼不动杆菌及潜在其他病原体引起的肺部感染的潜在治疗靶点，"范德堡大学病理学Ernest W. Goodpasture教授、范德堡感染、免疫与炎症研究所(Vanderbilt Institute for Infection, Immunology and Inflammation)主任、《美国国家科学院院刊》报告的共同通讯作者埃里克·斯卡尔(Eric Skaar)博士说道。芝加哥大学微生物学和医学助理教授、曾在斯卡尔研究组担任博士后研究员的埃琳·格林(Erin Green)博士是该研究的第一作者和共同通讯作者。
2022年，埃琳·格林(Erin Green)博士(左)和埃里克·斯卡尔(Eric Skaar)博士在实验室中发现，肠-肺连接会影响人体对鲍曼不动杆菌(医院获得性感染的主要原因)引起的肺炎的易感性。(Donn Jones摄影)
斯卡尔指出，鲍曼不动杆菌会引起医疗相关性肺炎，包括呼吸机相关性肺炎。由于其多重耐药性、在医院表面的持久存在以及与危重患者的高死亡率相关，它被认定为紧迫的公共卫生威胁。
抗生素通常被用于危重患者，可能会破坏肠道微生物群，这与包括感染在内的不良结果风险增加相关。一些报告显示，高达71%的重症监护室患者将抗生素作为标准护理的一部分接受治疗。
在一组住院患者中，研究人员观察到抗生素治疗与微生物群破坏之间的关联，这种破坏发生在鲍曼不动杆菌感染之前。
为了探索这种关联的机制，他们在小鼠模型中研究了鲍曼不动杆菌感染，并证明口服抗生素会增加细菌在肺部的定植并扩散到肝脏和脾脏。粪便微生物群移植可以防止鲍曼不动杆菌扩散到远端组织，表明微生物群破坏是严重疾病的关键驱动因素。
通过使用单细胞RNA测序，研究人员确定抗生素治疗减少了肺部参与抗感染保护的免疫系统通路的表达。其中包括"营养免疫"通路，这些通路通过限制病原体获取必需营养金属的能力来"饿死"病原体。
在今后的研究中，研究人员将探索抗生素介导的肠道微生物群破坏如何抑制肺部营养免疫的机制。
斯卡尔和他的同事们长期以来一直专注于宿主与病原体之间对营养金属的争夺，旨在确定治疗细菌感染的新靶点。
"迫切需要新的抗菌治疗药物。抗生素耐药率的增加正威胁着使常见感染更难——甚至无法——治疗，"斯卡尔说道。
"营养金属的螯合作用是先天免疫防御对抗引起呼吸道和血液感染的多种病原体的关键组成部分。我们目前的研究结果表明，肠道微生物群影响肺部的营养免疫，这指向了一个有趣的可能性，即这种肠-肺连接可能为广泛范围的医疗相关感染提供新的治疗靶点。"
该《美国国家科学院院刊》研究的其他合著者包括尼古拉斯·内格雷蒂(Nicholas Negretti)博士、泰丝·布伦纳(Tess Brunner)、尼古拉斯·希利(Nicolas Shealy)博士、费利佩·莫瑟(Felipe Moser)、悉尼·德鲁里(Sydney Drury)、凯西·特雷纳(Kacie Traina)、瓦莱里亚·雷耶斯·鲁伊斯(Valeria Reyes Ruiz)博士、庄尚杨(Tzushan Yang)博士(兽医学博士)、克里斯托弗·莱曼(Christopher Lehmann)医学博士、玛丽安娜·拜恩德洛斯(Mariana Byndloss)博士(兽医学博士)、拉夫·范德普拉斯(Raf van de Plas)博士、约瑟夫·扎库拉(Joseph Zackular)博士、塞缪尔·莱特(Samuel Light)博士和詹妮弗·苏克(Jennifer Sucre)医学博士。该研究部分得到了美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)的资助(资助号：R01AI101171、R01AI138581、K22AI166265、R01HL168556、K08HL143051、R35GM146969、R35GM138369、R01DK131104和R01AI168302)。
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