母英杰，胡世蓮，程民

(安徽醫(yī)科大學附屬省立醫(yī)院、安徽省立醫(yī)院老年醫(yī)學科，安徽省老年醫(yī)學研究所，腫瘤免疫與營養(yǎng)治療安徽省重點實驗室，合肥 230001)

共生菌及其代謝產物不僅是機體維持免疫穩(wěn)態(tài)所必需，并可影響機體對多種免疫介導性疾病的易感性。呼吸道共生菌群被喻為呼吸道健康的“看門人”，在器官發(fā)育和免疫穩(wěn)態(tài)維持中發(fā)揮重要作用，對肺臟免疫應答的調控具有精密性和特異性。腸道菌群與肺臟關系密切，在機體內形成“腸-肺”軸，調控肺臟免疫系統(tǒng)的發(fā)育與成熟及其免疫應答。肺泡巨噬細胞是肺泡表面分布最為豐富的固有免疫細胞，作為機體抵抗病原體和污染源的第一道防線，啟動及調控肺臟的免疫應答，共生菌缺失可以導致肺泡巨噬細胞的比例和數量下降，從而影響肺臟免疫。

1 共生菌在維持機體免疫穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮重要的調控作用

呼吸道、消化道、泌尿生殖道、皮膚等黏膜組織中存在著大量的“共生菌”，這些共生菌以及代謝產物在免疫組織發(fā)育和免疫細胞活化過程中提供免疫調節(jié)信號，對于維持機體免疫穩(wěn)態(tài)具有重要作用。肺臟內共生菌對于肺臟免疫應答的調控具有其精密性和特異性，在多種肺臟慢性疾病，如慢性阻塞性肺疾病、哮喘、特發(fā)性纖維化、囊性纖維化等發(fā)生發(fā)展過程中具有重要作用，肺內共生菌可能通過調控炎癥和(或)免疫過程參與慢性阻塞性肺病的發(fā)病機制，同時肺臟慢性疾病的發(fā)生發(fā)展也影響肺臟菌群的組成和功能[1-3]。腸道是人體微生物群的主要儲藏庫，腸道菌群在宿主的免疫啟動過程中發(fā)揮重要的作用，可以調控腸道免疫細胞的活性，并能刺激腸黏膜淋巴組織的發(fā)育和分化，肝臟因其與腸道特有的解剖學位置關系，其免疫穩(wěn)態(tài)亦受到共生菌的調控。共生菌缺失導致肝臟iNKT細胞顯著減少，亦可導致肝臟Kupffer細胞數量顯著減少，且低表達MHC-II類分子，從而影響肝臟免疫應答。腸道菌群與肺臟關系密切，在機體內形成“腸-肺”軸，調控肺臟免疫系統(tǒng)的發(fā)育與成熟及其免疫應答，腸道G+共生菌通過誘導肺臟Th17細胞應答進而在肺部抗真菌感染中發(fā)揮重要的調控作用，腸道共生菌通過“遠端”效應調控肺臟的抗病毒免疫應答[4-6]。

2 共生菌在機體抗腫瘤免疫應答過程中發(fā)揮重要作用

共生菌調控機體免疫應答，與多種重大疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關，黏膜組織亦是腫瘤好發(fā)部位，肺癌、肝癌、腸癌等均是危害人類健康的嚴重問題。共生菌信號對機體抗腫瘤免疫應答的作用及其如何影響腫瘤的發(fā)生發(fā)展是值得深入探討的科學問題。有研究表明，炎癥信號的激活、飲食的改變和nod2缺乏等因素會導致菌群失調[7-8]，而菌群失調可以在多個水平上調控惡性腫瘤的易感性，包括基因毒性和毒力效應的增強、代謝的改變、免疫應答和促炎作用。最近研究發(fā)現，膳食纖維會促進腸道菌群對短鏈脂肪酸的發(fā)酵，而短鏈脂肪酸具有抗炎的作用，可降低結腸癌和乳腺癌的發(fā)生率[9]。共生菌在形成適應性免疫過程中起重要作用。病態(tài)微生物群促進慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者上皮細胞白細胞介素(IL)17C表達，從而通過腫瘤微環(huán)境中的中性粒細胞炎癥促進腫瘤生長[10]，此外白細胞介素6(IL-6)已被證實通過促進類COPD炎癥在肺癌中發(fā)揮重要作用[11]。本課題組的研究發(fā)現，共生菌缺失小鼠更容易發(fā)生肺臟黑色素瘤及Lewis肺癌，小鼠機體產生有效的肺臟抗腫瘤免疫應答需要完整的共生菌群存在，任何菌群組分的缺失均會導致其抗腫瘤效應減低，這與共生菌促進肺臟γδT17細胞、肺泡巨噬細胞抗腫瘤免疫應答密切相關[12-13]。共生菌可以通過調節(jié)腫瘤微環(huán)境來控制腫瘤對治療藥物的反應，Iida等[14]評估了共生菌對免疫治療[CpG(胞嘧啶、鳥苷、磷酸二酯鏈)寡核苷酸]和奧沙利鉑(抗腫瘤藥物)療效的影響，結果表明，在共生菌缺失的荷瘤小鼠中抗癌藥物的療效降低。

3 肺泡巨噬細胞在肺臟免疫應答及相關疾病發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用

肺臟內的巨噬細胞按照其所在的位置分為肺泡巨噬細胞、間質內巨噬細胞及游離在肺臟血管內的巨噬細胞。肺泡巨噬細胞是肺泡腔表面分布最為豐富的固有免疫細胞，作為機體抵御病原體和污染源的第一道防線，啟動及調控肺臟的免疫應答[15]。肺泡巨噬細胞具有典型的F4/80+CD11c+巨噬細胞表型，但與其他巨噬細胞不同，肺泡巨噬細胞高表達CD11c、CD200R、CD206以及Siglec-F分子，低表達MHC-II分子和共刺激分子，抗原遞呈能力較弱。與肺臟間質內巨噬細胞相比，肺泡巨噬細胞具有更強的清除微生物感染的能力，能夠產生高水平的活性氧中間體(ROI)、一氧化氮(NO)、腫瘤壞死因子(TNF-α)和細胞毒性。正常生理狀態(tài)下，肺泡巨噬細胞在黏膜層與肺泡上皮細胞“并列”存在，通過CD200受體(CD200R)、轉化生長因子-β(TGF-β)和白細胞介素10受體(IL-10R)與上皮細胞發(fā)生相互作用；同時肺泡巨噬細胞來源的TGF-β和前列腺素抑制T細胞活化[16]。肺泡巨噬細胞調節(jié)肺臟上皮細胞、樹突狀細胞和T細胞之間的相互作用[16-17]。在肺纖維化、慢性阻塞性肺臟疾病中肺泡巨噬細胞的功能均出現異常[16]。肺泡巨噬細胞通過分泌促炎因子可增強機體抗腫瘤功能及細胞毒性，進而抑制腫瘤生長，但肺泡巨噬細胞在肺癌中的促腫瘤功能亦有報道，肺泡巨噬細胞通過分泌IL-8和血管內皮生長因子(VEGF)促進血管生成和腫瘤生長[18]。在外部環(huán)境信號刺激下，巨噬細胞發(fā)生極化并發(fā)揮不同的功能[19]，肺泡巨噬細胞所處的微環(huán)境變動較大，明顯受到環(huán)境抗原性物質、急性感染、慢性炎性反應等因素的影響[16]。

4 共生菌對肺泡巨噬細胞的表型及功能具有重要的調控作用

呼吸道共生菌信號調控肺泡巨噬細胞的功能和極化狀態(tài)。新生兒肺泡巨噬細胞對卡氏肺囊蟲感染表現出反應遲鈍，這與新生兒肺臟的本身特點及免疫抑制環(huán)境密切相關[20]；出生前，胎兒肺泡“niche”并未出現，出生后的第一次自主呼吸促發(fā)了肺泡“niche”結構，迅速地被循環(huán)單核細胞填充，進而發(fā)育分化為肺泡巨噬細胞[15]。在小鼠出生后，呼吸道等黏膜組織內的共生菌群逐步建立和完善，調節(jié)組織局部免疫微環(huán)境，精密調控肺泡巨噬細胞的表型和功能[16]。來自上呼吸道的共生菌信號可為肺泡巨噬細胞極化提供必要的刺激，TLR2-ligand+金黃色葡萄球菌通過TLR2信號將外周CCR2+CD11b+單核細胞招募至肺臟組織中并極化形成M2肺泡巨噬細胞，進而通過抗炎細胞因子抑制流感病毒介導的致死性炎癥[2]。已有的研究[13]揭示呼吸道共生菌通過維持肺泡巨噬細胞處于M1狀態(tài)，低表達CCL24，從而促進肺臟γδT17細胞抗腫瘤免疫應答。腸道共生菌信號對肺泡巨噬細胞的功能亦具有重要的調控作用。腸道Candida(共生真菌假絲酵母)的過度生長可導致血清前列腺素E2(PGE2)的水平升高，進而誘導肺臟M2巨噬細胞極化，導致氣道變應性炎癥的發(fā)生[21]。腸道菌群可增強肺泡巨噬細胞吞噬肺炎鏈球菌的能力，加速肺部細菌的清除[5]。研究已證實腸道共生菌來源的信號是建立巨噬細胞活化閾值所必不可少的免疫刺激[22]。因此，腸共生菌群對肺泡巨噬細胞的遠端調控是不容忽視的一個重要方面。

5 lncRNA是巨噬細胞免疫穩(wěn)態(tài)和功能的重要調控分子

長鏈非編碼RNA(lncRNA)是指超過200個核苷酸的非編碼RNA,為高等動物基因組的重要組成部分，可以通過DNA-lncRNA、RNA-lncRNA或protein-lncRNA等方式調控靶基因的表達[23]，在基因組印記、胚胎發(fā)育、細胞分化、腫瘤轉移及細胞周期調控等生理和病理過程中發(fā)揮重要作用。已有研究證實多種lncRNA在維持固有免疫和適應性免疫細胞穩(wěn)態(tài)和功能中發(fā)揮重要的作用，包括誘導細胞因子生成、免疫受體表達，影響細胞分化、細胞存活等，且與機體多種疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關，其中約20種lncRNA在固有免疫細胞中的功能已明確[23-24]。lncRNA可以調控巨噬細胞的炎性反應及極化等，巨噬細胞受到TLR信號刺激后30 min之內迅速產生lincRNA-Cox2，與hnRNP-A/B和hnRNP-A2/B1發(fā)生相互作用，進而抑制CCL5和CX3CL1的表達[25]。巨噬細胞也可通過lncRNA Mirt2負向調控炎性細胞因子的表達，以控制炎癥程度[26]。在多發(fā)性硬化癥中，lncRNA GAS5通過抑制TRF4轉錄并招募PRC2，進而抑制巨噬細胞向M2型極化[27]。同時，共生菌信號影響機體lncRNA的表達，有研究表明，普通小鼠和悉生小鼠心臟、海馬、肝臟、肺臟、脾臟及胸腺等組織中l(wèi)ncRNA的表達與無菌小鼠存在顯著的差異，表明共生菌與lncRNA之間可能存在相互作用關系[28]。而且，不同的共生菌群種類會誘導不同的lncRNA差異表達，探索有功能的差異表達的lncRNA，揭示其在共生菌調控機體免疫應答中的作用將具有重要的科學意義[28]。

6 小結

正常黏膜組織中存在著大量的共生菌，這些共生菌及其代謝產物對于機體維持免疫穩(wěn)態(tài)及抗腫瘤免疫應答具有重要的意義，肺泡巨噬細胞對肺臟免疫穩(wěn)態(tài)維持及抗腫瘤免疫應答具有重要作用，共生菌群對肺泡巨噬細胞具有重要的調控作用，但其具體機制尚不十分明確，特別是共生菌-肺泡巨噬細胞-lncRNA之間的相互關系有待深入探究。因此，揭示共生菌調控肺臟抗腫瘤免疫應答中的作用具有重要的科學意義，并可為肺臟腫瘤的發(fā)生、發(fā)展以及治療提供新靶點。