江南大学食品学院孙秀兰教授,揭示了肠道菌群可通过血液循环,调节肺部半乳糖代谢和炎症反应,影响禾谷镰刀菌(F. graminearum)孢子经窦肺途径引发肺炎易感性的作用机制。相关研究成果以“Homeostasis of Gut Microbiota Protects against Susceptibility to Fungal Pneumonia”为题,于2025年8月4日在线发表于Advanced Science期刊。
空气中的真菌孢子可随呼吸进入人体,会增加慢性非传染性肺部疾病的患病风险,可能诱发肺炎。这类真菌的“机会性感染”是否发生,关键取决于肺部的免疫状态。孙秀兰教授团队以禾谷镰刀菌(F. graminearum)为研究对象,模拟其通过窦肺途径感染肺部,构建真菌性肺炎模型,以此探究肠道菌群对真菌性肺炎易感性的影响。
研究结果表明,当禾谷镰刀菌孢子被吸入时,肺部自身的“清除防御机制”会受损,导致肺部葡萄球菌的数量明显增加,甘油三酯和半乳糖的代谢紊乱,促使体内促炎细胞因子的表达显著上升。抗生素治疗,会破坏肠道与呼吸道内菌群的稳定状态,加剧肺部代谢紊乱,使肺泡液中的炎症标志物水平升高,反而为禾谷镰刀菌在肺部“扎根繁殖”创造了条件。
团队利用小鼠真菌孢子暴露模型,分析了真菌孢子对肺部代谢、肺部微生物组的直接作用,揭示了肠道菌群对真菌性肺炎的调控机制,为后续相关疾病的预防与干预提供了新方向。
该工作第一通讯单位为江南大学食品学院,食品安全国际联合实验室,江南大学协同创新中心。食品学院纪剑教授为第一作者,通讯作者为孙秀兰教授。本研究工作得到了国家杰出青年科学基金等项目的资助。
论文链接:https://doi.org/10.1002/advs.202416455

图1:肠道菌群通过血液循环,经肠-肺轴,调节肺代谢和炎症反应,调节禾谷镰刀菌(F. graminearum)孢子引发的真菌性肺炎的易感性

图2: 禾谷镰刀菌(F. graminearum)孢子经窦肺途径引发肺部糖代谢紊乱

图3:肠道菌群的健康状态影响肺部真菌孢子的感染机率