腸道菌群是調節宿主腸道免疫反應的關鍵因素之一。腸道共生微生物對腸道致病菌的先天性和適應性免疫反應的影響已很明確，也很好理解。事實上，腸道微生物也可以對遠端黏膜部位的免疫反應產生影響，研究表明，腸道菌群在維持呼吸道抗病毒免疫反應中也發揮著重要作用。
腸道內的共生細菌，特別是革蘭氏陽性細菌，在支持呼吸道對流感病毒感染的合適免疫應答方面起重要作用。口服抗生素清除小鼠的腸道菌群會削弱小鼠對流感病毒感染的抵抗力，鼻內感染後肺部流感病毒滴度明顯升高。腸道革蘭氏陽性菌通過激活炎性小體而觸發適當的炎症反應，從而起到保護作用。
減少腸道革蘭氏陽性細菌的數量導致呼吸道樹突狀細胞的分布和激活發生變化，同時樹突狀細胞從肺部向引流淋巴結的遷移減少，從而導致流感病毒感染後參與抗病毒免疫的CD8+和CD4+T細胞的激活降低。呼吸道樹突狀細胞活性的改變也與流感病毒特異性的B細胞的擴張受損和流感病毒特異性的抗體減少有關。
流感病毒感染無菌動物或抗生素處理的動物發現，腸道菌群的缺乏或改變導致體重減輕加劇、血氧飽和度下降更快，死亡率增加，肺部病毒滴度上升，表明機體抵禦流感的能力減弱。此外，與擁有正常菌群的動物相比，感染流感病毒的無菌動物和抗生素處理的動物表現出更高的上皮細胞壞死、細支氣管周圍炎症、更嚴重的細支氣管上皮變性和上皮增生。即使是一些原本在常規小鼠中不容易導致發病和死亡的致病性極低的流感病毒毒株感染，由於腸道菌群的缺失或紊亂，也可能導致發病和嚴重後果。
無菌動物和抗生素處理的動物感染流感病毒以後，適應性免疫反應也明顯受損，表現為流感病毒特異性抗體（血清IgM和IgG）水平更低，肺部流感病毒特異性的T細胞數目更少，特異性T細胞產生效應細胞因子的能力更低。適應性免疫反應的改變與巨噬細胞介導的早期先天免疫反應的缺陷有關。事實上，經過抗生素處理的小鼠巨噬細胞中抗病毒基因的表達明顯減少，功能分析也表明這些巨噬細胞對I型干擾素的反應存在缺陷，限制流感病毒複製的能力也受損。
那麼，腸道菌群維持和調節遠端黏膜部位免疫反應的作用機制是怎樣的呢？
首先，遠端黏膜和外周免疫細胞可以直接暴露於腸道細菌的某些組分和代謝產物中，這些物質可以激活模式識別受體（比如Toll樣受體），幫助維持正常的免疫調節。比如，腸道細菌組分肽聚糖可以被宿主吸收並進入全身循環，幫助調節免疫細胞的正常發育。對經過抗生素處理的小鼠腸內注射Toll樣受體的配體可以恢復對流感病毒的免疫應答。
其次，腸道共生微生物可以通過腸道黏膜釋放的免疫因子，包括細胞因子、趨化因子和生長因子，間接影響全身和遠端黏膜免疫應答。
因此，腸道菌群可以提供信號，以維持呼吸道的抗病毒先天免疫防禦機制，在病毒感染來襲時發揮強大而有效的反應。腸道菌群在調節呼吸道抗病毒免疫方面的作用有助於開發新的預防肺部傳染性疾病的策略。
參考文獻：
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