当你呼吸时，一个看不见的入侵者正在考验你肺部的微妙平衡：曲霉菌（Aspergillus fumigatus），这种霉菌在自然界中通常是无害的，但在免疫系统受损的情况下，它可能成为严重的威胁，并改变整个肺部的细菌世界。不仅如此，肺部感染似乎还会影响肠道和新陈代谢。
曲霉菌几乎无处不在——土壤、堆肥或空气中都有它的身影。对于健康的人来说，它通常是无害的。然而，在免疫系统受损的患者中，它可能导致严重的肺部感染，即侵袭性曲霉病。
这种真菌可能会改变肺部的氧气水平，从而为某些细菌（如通常存在于小鼠肠道、口腔和肺部的乳酸杆菌）创造更适宜的生存环境。这种相互作用可能会影响疾病进展，并为新的治疗方法提供可能。
从肺到肠道——一切紧密相连
长期以来，人们已经知道肠道和肺部之间存在密切联系。耶拿的一个研究团队现在进一步加深了这一理解。研究人员发现证据表明，不仅肺部微生物组，而且肠道微生物组和血液中的某些代谢产物在肺部感染曲霉菌时也会发生变化。这种所谓的“肠-肺轴”在未来治疗中可能发挥重要作用。
这项工作由卓越集群“微宇宙平衡”、莱布尼茨天然产物研究与感染生物学研究所—汉斯·克诺尔研究所（Leibniz-HKI）和弗里德里希-席勒-耶拿大学的科学家们共同完成，并于最近发表在《细胞报告》杂志上。
方法和主要发现
研究团队使用了一种侵袭性曲霉病的小鼠模型。为了了解感染如何影响肺部和肠道中的微生物，研究人员检查了这些微生物的遗传标记。为了尽可能真实地模拟临床条件，还考虑了免疫抑制和伏立康唑抗真菌治疗的影响。
该团队使用了专门的方法，包括DNA测序来识别肺部和肠道中的细菌，并通过定量PCR测量肺部的真菌病原体曲霉菌和优势细菌乳酸杆菌的数量。
此外，还进行了血浆和肺组织的代谢组学分析。这些分析记录并量化生物系统中的所有代谢产物，以了解代谢变化。研究人员还从小鼠下呼吸道分离出活细菌，并与曲霉菌共培养，以研究可能的相互作用。
研究的主要发现之一是真菌感染不仅破坏了肺部微生物组，也破坏了肠道微生物组。在肺部，这导致了厌氧细菌的积累。特别引人注目的是乳酸杆菌的增加，表明真菌创造了一个微需氧环境（低氧浓度），有利于这种细菌的生长。
尚未解答的问题
分析肺部微生物组具有挑战性，因为肺部的细菌DNA含量非常低，并且被人类DNA覆盖。“尽管我们分析了许多对照样本，但结果可能仍然包括一些对极低丰度细菌的错误分类，”该研究的第一作者Liubov Nikitashina说。
低DNA产量也主要限制了细菌鉴定到属的水平。改进从这类低定植部位提取细菌DNA的方法可以使未来的研究更加有意义。
该研究提出了未来研究的重要问题：厌氧细菌如乳酸杆菌在调节曲霉菌感染中起什么作用？这些细菌在肺部的积累能否作为诊断标志物，甚至实现新的治疗方法？
小真菌的大影响
真菌感染对免疫系统受损的人或已经严重患病的人（例如重症监护病房的患者或癌症患者）来说是一个严重问题。新的发现为更好地理解和预防此类感染提供了重要信息。
未来，可能可以通过特异性地影响微生物组来支持身体对抗真菌，或者开发针对这一领域的新型药物。
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