为什么有些人能轻松从细菌感染中恢复,而另一些人却迅速恶化为危及生命的脓毒症?根据发表在《自然通讯》杂志上的一项新研究,答案不仅在于入侵的病原体本身,还在于已经生活在肠道内的微生物。
脓毒症是一种严重疾病,其特征是身体的免疫系统对感染反应过度,导致广泛炎症和器官损伤。在许多情况下,过度的免疫反应本身比引起感染的细菌更加危险。
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,决定为何有些人会发展成严重过度炎症脓毒症的精确微生物因素一直不明确。
肠道微生物与脓毒症风险关联
由韩国生物科学与生物技术研究所(KRIBB)传染病研究中心的Seo Hwi-Won博士和Ryu Choong-Min博士领导的研究团队,与忠北国立大学的Doo-Jin Kim教授合作,现已确定了一组特定的肠道微生物群,它们通过过度敏感化免疫细胞,可显著加重脓毒症。
研究人员观察到,即使是基因相同的实验小鼠,其感染结果也因肠道微生物群组成不同而有显著差异。当暴露于相同数量的致病细菌时,一些小鼠以相对轻微的症状存活,而另一些小鼠则迅速恶化,由于免疫过度激活而表现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肠道细菌家族Muribaculaceae的富集。在这些微生物中,一种名为Sangeribacter muris KT1-3的细菌被发现会产生代谢物,使免疫细胞处于过度敏感状态。
结果,当病原体侵入身体时,免疫系统反应远比必要更为激进,导致无法控制的炎症和致命性脓毒症。
移植实验确认微生物影响
为确认肠道微生物群本身是否对这些影响负责,研究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小鼠体内时,存活率急剧下降。相反,转移更健康的微生物群落则改善了存活结果。
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使免疫细胞超过其正常激活阈值。这种夸大的免疫敏感性导致即使是相对较小的外部刺激也能触发爆炸性炎症反应,最终导致危及生命的脓毒症。
未来基于微生物组的治疗潜力
这些发现表明,脓毒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。
研究人员认为,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,包括预测严重脓毒症的易感性以及通过调节肠道微生物群降低感染风险。该方法也可能对由抗生素耐药菌引起的难治性疾病等具有重要意义。
"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,"该研究的主要调查员Seo Hwi-Won博士说,"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控方面的发展。"
出版详情
Seonghan Jang等,富含Muribaculaceae的微生物群加剧TLR4依赖性鲍曼不动杆菌诱导的过度炎症脓毒症,《自然通讯》(2026)。DOI: 10.1038/s41467-026-72435-3
期刊信息:《自然通讯》
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