肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae，Kpn）主要定植于上呼吸道和腸道。袁靜等人之前報道了在腸道菌群中共生的高產(chǎn)乙醇肺炎克雷伯菌（HiAlc Kpn）可以通過 2,3-丁二醇發(fā)酵產(chǎn)生高水平的內(nèi)源性乙醇（酒精），可能是內(nèi)源性酒精性脂肪性肝病的潛在致病因素之一。有趣的是，HiAlc Kpn 也可引起自動釀酒綜合征患者的急性肺炎。
Kpn 是肺炎的最常見病原體，尤其是在長期飲酒的人群中。然而，我們對 HiAlc Kpn 在肺炎發(fā)病機制中的具體作用仍不清楚。
2025年1月2日，首都兒科研究所袁靜、柯躍華等人在 Cell 子刊 Cell Reports Medicine 上發(fā)表了題為：High-alcohol-producing Klebsiella pneumoniae aggravates lung injury by affecting neutrophils and the airway epithelium 的研究論文。
該研究表明，高產(chǎn)乙醇肺炎克雷伯菌（HiAlc Kpn）通過影響中性粒細(xì)胞和氣道上皮細(xì)胞，加重肺損傷。
過量飲酒可破壞黏液纖毛遞送系統(tǒng)，抑制咳嗽和嘔吐反射，增加口咽定植細(xì)菌（這些細(xì)菌會損害肺泡上皮細(xì)胞的功能），從而導(dǎo)致肺損傷。此外，長期飲酒會減少多形核中性粒細(xì)胞的生成和細(xì)菌清除，并影響肺泡巨噬細(xì)胞的功能，包括分化、吞噬作用以及細(xì)胞因子、趨化因子和補體前體的產(chǎn)生。所有這些作用可能導(dǎo)致肺損傷和宿主抗炎能力的減弱。
由于大量飲酒顯著增加了宿主對 Kpn 的易感性，研究團(tuán)隊嘗試探索內(nèi)源性酒精產(chǎn)生與 HiAlc Kpn 所致肺損傷的發(fā)病機制是否存在聯(lián)系。研究團(tuán)隊推測，HiAlc kpn 誘導(dǎo)的肺部疾病與高乙醇產(chǎn)量有關(guān)，這增加了病原體的致病性和免疫逃逸能力。
研究團(tuán)隊檢測了從呼吸系統(tǒng)疾病患者中分離的 Kpn 的產(chǎn)乙醇能力，結(jié)果顯示，其中 91.2% 的 Kpn 能夠產(chǎn)生高水平的乙醇，這可能與呼吸系統(tǒng)疾病的嚴(yán)重程度相關(guān)。
為了進(jìn)一步探索可能的作用機制，研究團(tuán)隊構(gòu)建了 HiAlc Kpn 誘導(dǎo)的小鼠肺損傷模型，結(jié)果顯示，Kpn 刺激顆粒中性粒細(xì)胞（處于 G0 期），隨后將其轉(zhuǎn)化為吞噬性 中性粒細(xì)胞（處于 G1 期）。HiAlc Kpn 還可引起嘧啶代謝障礙，導(dǎo)致中性粒細(xì)胞凋亡。這些變化抑制了中性粒細(xì)胞的吞噬作用，并可能抑制炎癥小體依賴性固有免疫。在持續(xù)感染的小鼠模型中，HiAlc Kpn 誘導(dǎo)肺纖維化和活性氧（ROS）的產(chǎn)生，可能影響上皮細(xì)胞凋亡和肺功能。這些結(jié)果提示了中性粒細(xì)胞亞型是反映 HiAlc Kpn 所致肺損傷嚴(yán)重程度的潛在生物標(biāo)志物。
總的來說，這項研究表明，高產(chǎn)乙醇肺炎克雷伯菌（HiAlc Kpn）會引發(fā)乙醇介導(dǎo)的肺部防御中中性粒細(xì)胞嘧啶分解代謝和代謝過程的紊亂，這不僅導(dǎo)致乙醇誘導(dǎo)的免疫逃逸，還增加了宿主的易感性和肺部損傷。
論文鏈接：https://www.cell.com/cell-reports-medicine/fulltext/S2666-3791(24)00657-8
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