目前與大腦相關的概念很熱：腸腦軸,、肝腦軸、骨腦軸,。其實還有肺腦軸,！腦與肺存在交互作用：誘發(fā)大腦自身免疫的T細胞會遷移到肺組織中發(fā)展成為具備致病的效應細胞并作為長期記憶細胞存活；吸煙和肺部感染大大增加多發(fā)性硬化癥患病風險,。
類似于腸道,，肺組織中也存在這特定的微生物菌群，在哮喘,、特發(fā)性肺纖維化或腫瘤等病理過程中調節(jié)局部免疫反應。肺是與外界環(huán)境接觸最多的器官之一,，經(jīng)常暴露于微生物和污染物中,。2022年2月23日德國哥廷根大學Francesca Odoardi課題組證實機體中存在肺腦軸：肺微生物菌群可通過脂多糖調控大腦免疫反應。 研究人員通過向大鼠尾靜脈注射髓鞘堿性蛋白 (MBP) 特異性T細胞（T- MBP細胞）后6小鼠氣管內注射MBP和CFA,，建立肺實驗性自身免疫性腦脊髓炎（肺 EAE,，圖1）的大鼠模型。有意思的是,，在構建上述肺EAE模型之前氣管內注射新霉素改變肺組織的微生物菌群多樣性后能夠阻斷EAE的發(fā)生,。為了進一步證實新霉素引起的肺部微生物菌群改變是否具有緩解EAE癥狀，將從其肺泡提取出來的微生物菌群移植到另一種EAE模型大鼠中能夠明顯改善其癥狀,。通過微生物組學技術發(fā)現(xiàn)新霉素引起肺組織菌群數(shù)量增加最多的是革蘭氏陰性擬桿菌,，具體為普雷沃氏菌（Prevotellaceae）, Muribaculaceae和 Rikenellaceae等種屬細菌。向EAE模型大鼠氣管中移植產(chǎn)黑色素普雷沃菌（P. melaninogenica）能夠改善其疾病癥狀,。大多數(shù)脂多糖（LPS）是由細菌分泌的,，可通過血腦屏障進入大腦中，調控小膠質細胞功能,。抑制LPS產(chǎn)生后可加重EAE疾病癥狀,，而氣管內或鞘內直接注射產(chǎn)黑色素普雷沃菌來源的LPS能夠明顯改善EAE模型疾病癥狀（圖2）。這些結果表明LPS可作為肺微生物調控大腦炎癥的關鍵介質。另一方面新霉素誘導的肺部微生物菌群變化并不影響肺組織和外周血液中T- MBP細胞的增殖,，卻降低了大腦中T- MBP細胞的數(shù)量,。
通過T- MBP細胞轉染引起的EAE模型大鼠中大腦存在明顯的炎癥反應：CD4、CD8陽性T細胞和B細胞數(shù)量明顯增多,，但在氣管內給予新霉素后能夠降低這種炎癥反應,。作為大腦中常駐的免疫細胞-小膠質細胞對T細胞引起的反應較為敏感。EAE模型大鼠中大腦小膠質細胞CXCL9,、CXCL10,、CXCL11、誘導型一氧化氮合酶 (iNOS) 和 MHC-II等免疫分子表達均增加,，但在接受新霉素處理后表達降低,。盡管小膠質細胞活性抑制劑米諾環(huán)素并不會增強新霉素緩解EAE模型大鼠的疾病癥狀，但是它可獨立緩解EAE模型大鼠的疾病癥狀,。此外,，單細胞測序技術發(fā)現(xiàn)新霉素處理后促進EAE模型中的小膠質細胞富集表達I型干擾素信號通路相關的基因。這些結果表明新霉素引起的肺組織微生物菌群變化可能主要通過小膠質細胞調控大腦免疫反應,。總的來說,，本文成功構建肺EAE模型，基于該模型揭示了肺微生物可直接作用于大腦免疫細胞-小膠質細胞,，發(fā)揮免疫調控作用,。將肺微生物菌群在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的作用推向新的高度！【參考文獻】 1. https:///10.1038/s41586-022-04427-4 文中圖片來自參考文獻
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