背景
病毒性呼吸道感染一直是全球发病率和死亡率的主要原因之一，约占全球儿童死亡的五分之一。常见病毒包括腺病毒、鼻病毒、副流感病毒、流感病毒、冠状病毒和呼吸道合胞病毒（RSV）。其中，冠状病毒因潜在大流行风险受到密切监测，流感病毒与肺炎相关死亡有关，而RSV则是婴幼儿住院的首要原因。冠状病毒最早于1937年在鸡胚中被发现，21世纪初的严重急性呼吸综合征（SARS-CoV）和中东呼吸综合征（MERS-CoV）疫情推动了相关研究。近年来，SARS-CoV-2引发的新冠疫情导致数百万感染和高死亡率，尤其对老年人及合并症患者影响显著。此外，季节性流感每年导致29万至64.5万人死亡，RSV每年引发约3300万例下呼吸道感染，住院率达340万例。除呼吸道症状外，约4%-25%的SARS-CoV-2患者出现腹痛、恶心、腹泻等胃肠道症状，提示肠道菌群可能参与疾病进程。研究显示，肠道菌群失衡可能增加呼吸道感染风险，而呼吸道炎症也可能破坏肠道微生物组成，形成“肠道-肺轴”的双向关联。
肠道-肺轴机制
肠道-肺轴是胃肠道与呼吸道通过微生物、免疫及代谢途径双向互作的系统。肠道菌群由细菌、古菌、真核生物和病毒组成，其动态平衡对宿主黏膜免疫发育和调节至关重要。约70%的免疫细胞集中于黏膜相关淋巴组织（MALT），通过微生物相关分子模式（如肽聚糖、脂多糖、鞭毛蛋白）调控CD4+ T细胞、CD8+ T细胞及B细胞分化。肠道菌群衍生的短链脂肪酸（SCFA，如丁酸、乙酸、丙酸）通过结合树突状细胞G蛋白偶联受体，促进转化生长因子-β（TGF-β）和视黄酸释放，诱导B细胞分化为IgA分泌浆细胞，同时抑制TNF-α等促炎因子，维持肠道屏障完整性。
病毒性呼吸道感染中的肠道菌群变化
新冠肺炎（COVID-19）
成人研究
SARS-CoV-2感染者的肠道菌群多样性显著降低，产丁酸菌（如罗斯氏菌属Roseburia、柔嫩梭菌Faecalibacterium prausnitzii）丰度减少，而机会性病原体（如链球菌Streptococcus、普雷沃氏菌Prevotella）富集。部分菌种（如嗜热链球菌Streptococcus thermophilus、多形拟杆菌Bacteroides oleiciplenus）仅在感染者中检测到，可能作为生物标志物。
儿童研究
儿童感染者同样呈现丁酸菌（如布劳特氏菌Blautia、双歧杆菌Bifidobacterium）减少及致病菌（如奈瑟菌Neisseria、假单胞菌Pseudomonas）增加，但菌群失衡程度较成人轻。
流感与RSV
人类研究
流感患者肠道菌群多样性下降，免疫调节菌（如柔嫩梭菌、双歧杆菌）减少，致病菌（如大肠杆菌Escherichia、沙门氏菌Salmonella）增加。RSV感染儿童的菌群多样性无显著差异，但特定菌科（如S24-7科、乳酸杆菌科）丰度上升。
动物模型
流感感染的小鼠和猪模型显示菌群多样性增加，链球菌科Streptococcaceae在感染猪中显著减少，提示其可能作为流感标志物。RSV感染小鼠的拟杆菌门Bacteroidota与厚壁菌门Bacillota比例升高。
肠道菌群失衡的后果
病毒侵入促进
肠道菌群通过调控血管紧张素转换酶2（ACE2）受体表达影响SARS-CoV-2侵入。拟杆菌属（如B. dorei、B. thetaiotaomicron）可下调ACE2表达，限制病毒进入。
疾病严重程度
菌群失衡导致短链脂肪酸减少，破坏肠道屏障完整性，引发系统性炎症。例如，柔嫩梭菌Faecalibacterium prausnitzii和青春双歧杆菌Bifidobacterium adolescentis丰度与促炎因子水平呈负相关，而普雷沃氏菌Prevotella和链球菌Streptococcus富集与重症相关。
无症状感染者的肠道菌群
无症状感染者可能因高丰度产丁酸菌（如柔嫩梭菌）和增强的胆汁酸代谢保持免疫稳态。儿童较高的产丁酸菌水平可能解释其症状较轻。
胃肠道症状与共感染
30%-40%的呼吸道感染患者出现腹泻，可能与肠道菌群失调导致的“肠漏症”相关。菌群失衡还增加继发细菌/真菌感染风险，例如新冠重症患者中肠球菌Enterococcus血流感染率上升1.84-3.14倍。
肠道菌群与疫苗互作
疫苗有效性受肠道菌群影响，例如双歧杆菌Bifidobacterium和罗斯氏菌Roseburia与强效中和抗体反应相关，而链球菌Streptococcus和副拟杆菌Parabacteroides则抑制免疫反应。SARS-CoV-2疫苗接种可暂时降低菌群α多样性，但促进有益菌（如柔嫩梭菌、乳酸菌）增殖。
微生物组调节策略
益生菌（如双歧杆菌Bifidobacterium、乳酸菌Lactobacillus）和益生元通过抑制病毒复制、增强IgA分泌及调节T细胞反应，可能缓解呼吸道感染。临床试验显示，益生菌可降低新冠患者死亡率并缩短住院时间，但需标准化菌株和剂量。
结论
病毒性呼吸道感染不仅影响肺部，还通过肠道-肺轴扰乱微生物组稳态。菌群失衡可能导致免疫失调、病毒侵入及多系统并发症。靶向调节肠道菌群（如益生菌、饮食干预）为预防和治疗提供新思路，但需大规模临床试验验证其疗效。
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