在慢性呼吸系统疾病中,除了肺癌,还有一个“致命杀手”——特发性肺纤维化,它是一种严重的肺纤维化形式,被称作“不是癌症的癌症”。据数据显示,确诊后的患者生存期仅2-3年,5年生存率低于30%。近年来,特发性肺纤维化发病率和死亡率有升高趋势。
时至今日,其致病机理、发病原因尚未可知,也无特效药物用于治疗。一直以来,为了攻克这些难题,科学家们不断尝试着各种方法。
中科院上海营养与健康研究所研究员钱友存课题组通过系统分析肺纤维化病理组织中微生态的变化,揭示了肺纤维化病理发生的分子机制,为治疗该疾病提供了新的靶点。相关成果2月26日发表在免疫学顶级期刊《Immunity》上。
肺部微生态中的“大秘密”
粘膜微生态一直是当前免疫学领域的研究热点,它已被证明广泛参与多种粘膜组织免疫稳态的维持以及相关疾病的发生。比如,肠道共生菌群是哺乳动物中最具特征的微生态,在肠道免疫发育和肠道生理学中扮演着关键角色;肠道微生态失调将会导致肠道相关疾病,如炎症性肠病或结直肠癌等。
“然而,肺部微生态却尚未得到很好的探索研究,其对肺内稳态的影响在很大程度上是未知的。”论文通讯作者钱友存告诉《中国科学报》,原因在于,以往,肺部通常被认为是无菌的,只有感染时才会有微生物存在。但近年来,随着测序技术的发展,研究人员发现,在正常小鼠肺组织中也存在着相对丰富的微生态菌群。
据临床报告显示,特发性肺纤维化患者的肺部呈现出一种特殊的微生态菌群,研究表明其变化可能与疾病进展有关。不过,被改变的肺部微生态是否导致了特发性肺纤维化的发生,这仍需要进一步研究确定。
钱友存介绍,博莱霉素诱导的肺纤维化是研究该疾病时广泛应用的模型。研究人员借助该模型,通过抗生素清除肺部菌群的小鼠和无菌小鼠实验,发现当肺部微生态菌群消失时,肺纤维化病理显著减轻。
为验证肺部菌群是否可以诱导肺纤维化,研究人员又做了“反向实验”。
实验之前,该团队通过高通量测序发现,在肺纤维化过程中,肺部拟杆菌属和普雷沃菌属两种细菌明显升高。他们将上述两类细菌放回小鼠肺部,模拟肺内微生态菌群紊乱,结果促发了博莱霉素诱导的肺免疫细胞浸润、诸如胶原沉积等细胞外基质的肺纤维化,以及小鼠死亡。
“肺部中一些条件致病菌本来较少,一旦疾病发生,这些菌群增多了。这说明肺纤维化病理组织中菌群发生明显紊乱,而这可能是触发肺纤维化病理,甚至是死亡的关键。” 钱友存说。