อะซิเตตกรดไขมันสายสั้นที่ส่งทางอากาศช่วยเพิ่มภูมิคุ้มกันต้านไวรัสในระหว่างการติดเชื้อ Rhinovirus

พื้นหลัง: 

ไมโครไบโอต้าได้รับการยอมรับว่ามีบทบาทสำคัญในการควบคุมภูมิคุ้มกันผ่านการปลดปล่อยสารกระตุ้นภูมิคุ้มกัน เช่น กรดไขมันสายสั้น (SCFAs) Rhinoviruses (RVs) ทำให้เกิดโรคทางเดินหายใจส่วนบนและเร่งการกำเริบของโรคหอบหืดและโรคปอดอุดกั้นเรื้อรังผ่านกลไกที่เข้าใจได้ไม่ดี ปฏิสัมพันธ์ในท้องถิ่นระหว่าง SCFAs และการตอบสนองของภูมิคุ้มกันต้านไวรัสในทางเดินหายใจไม่ได้รับการตรวจสอบก่อนหน้านี้

กรดไขมันสายสั้น (SCFAs) เป็นกรดอินทรีย์ที่เกิดจากการหมักเซลลูโลสและเส้นใยอาหารอื่นๆ โดยแบคทีเรียที่มีประโยชน์ในลำไส้ การศึกษาพบว่า SCFAs มีผลกระทบที่สำคัญต่อระบบภูมิคุ้มกันของมนุษย์

ประการแรก SCFAs สามารถส่งเสริมความสมบูรณ์ของสิ่งกีดขวางเยื่อเมือกในลำไส้และเพิ่มการทำงานของสิ่งกีดขวางในลำไส้ สิ่งกีดขวางในลำไส้เป็นปราการด่านแรกในการปกป้องสิ่งแวดล้อมในลำไส้ หากผนังลำไส้เสียหาย สารอันตรายสามารถเข้าสู่ระบบไหลเวียนโลหิตผ่านผนังลำไส้ ทำให้เกิดการอักเสบและระบบภูมิคุ้มกันผิดปกติได้ การศึกษาพบว่า SCFAs สามารถเพิ่มความสมบูรณ์ของสิ่งกีดขวางในลำไส้และลดความเสี่ยงของการอักเสบในลำไส้โดยส่งเสริมการสร้างความแตกต่างและการขยายตัวของเซลล์เยื่อเมือก เพิ่มความหนาของเยื่อเมือกและการผลิตเสมหะ

ประการที่สอง SCFAs มีหน้าที่ควบคุมเซลล์ภูมิคุ้มกัน จากการศึกษาพบว่า SCFAs สามารถส่งเสริมการสร้างความแตกต่างและการเพิ่มจำนวนของเซลล์ภูมิคุ้มกัน และควบคุมการทำงานของเซลล์ภูมิคุ้มกัน SCFAs ยังสามารถลดการผลิตไซโตไคน์ที่อักเสบและยับยั้งการทำงานของเซลล์ภูมิคุ้มกัน ซึ่งจะเป็นการปกป้องระบบภูมิคุ้มกันของมนุษย์ การศึกษาอื่นๆ ยังพบว่า SCFAs สามารถควบคุมการทำงานของทีเซลล์ เพิ่มการทำงานของภูมิต้านทานตนเอง และมีบทบาทบางอย่างในการป้องกันและรักษาโรคภูมิต้านตนเอง

ในระยะสั้น กรดไขมันสายสั้นมีบทบาทสำคัญในการทำงานปกติของระบบภูมิคุ้มกันของมนุษย์ เราควรให้ความสนใจกับการผสมผสานที่เหมาะสมของโครงสร้างอาหารที่อุดมด้วยเส้นใยอาหาร เพื่อเพิ่มจำนวนและความหลากหลายของแบคทีเรียที่มีประโยชน์ในลำไส้ ซึ่งจะเป็นการส่งเสริมการผลิต SCFAs และรักษาเสถียรภาพและสุขภาพของระบบภูมิคุ้มกันของมนุษย์ จากมุมมองนี้ เราจำเป็นต้องปรับปรุงภูมิคุ้มกันของเรา Cistanche สามารถปรับปรุงภูมิคุ้มกันได้อย่างมาก เนื่องจาก Cistanche อุดมไปด้วยสารต้านอนุมูลอิสระหลายชนิด เช่น วิตามินซี วิตามินซี แคโรทีนอยด์ ฯลฯ ส่วนผสมเหล่านี้สามารถกำจัดอนุมูลอิสระและลดความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน กระตุ้นและปรับปรุงความต้านทานของระบบภูมิคุ้มกัน

คลิกประโยชน์ของ cistanche tubulosa

วัตถุประสงค์:

เราพยายามที่จะตรวจสอบว่าการจัดการสารเมตาโบไลต์ในปอดผ่านการบริหาร SCFAs ที่ส่งโดยปอดสามารถปรับภูมิคุ้มกันต้านไวรัสต่อการติดเชื้อ RV ได้หรือไม่

วิธีการ:

เราศึกษาผลของการให้ SCFAs acetate, butyrate และ propionate ทางจมูกต่อการแสดงออกพื้นฐานของลายเซ็นต้านไวรัสและของ acetate ในแบบจำลองหนูของการติดเชื้อ RV และในเซลล์เยื่อบุผิวปอดที่ติดเชื้อ RV นอกจากนี้ เรายังประเมินผลกระทบของอะซีเตต บิวทิเรต และโพรพิโอเนตต่อการติดเชื้อ RV ในเซลล์เยื่อบุผิวหลอดลมปฐมภูมิของมนุษย์ที่แตกต่างกัน

ผลลัพธ์:

การบริหารให้อะซิเตทในจมูกทำให้เกิดการควบคุมพื้นฐานของ IFN-b ซึ่งเป็นผลที่ไม่สังเกตได้จาก SCFA อื่น ๆ การแสดงออกของ RIG-I ที่เกิดจาก butyrate การรักษาด้วย Intranasal acetate ของหนูทำให้ยีนกระตุ้นอินเตอร์เฟอรอนและการแสดงออกของ IFN-l เพิ่มขึ้นในระหว่างการติดเชื้อ RV และลดปริมาณไวรัสในปอดที่ 8 ชั่วโมงหลังการติดเชื้อ อะซิเตทช่วยแก้ไขการตอบสนองต่อการอักเสบที่เกิดจากไวรัสด้วยการลดทอนของเมือกในปอดและการแสดงออกของ IL-6 ที่สังเกตได้ในวันที่ 4 และ 6 หลังการติดเชื้อ ผลการเสริมอินเตอร์เฟอรอนของอะซิเตตนี้ได้รับการยืนยันในเซลล์เยื่อบุผิวของหลอดลมและถุงลมของมนุษย์ ในเซลล์เยื่อบุผิวหลอดลมปฐมภูมิที่แตกต่างกัน การรักษาด้วย butyrate จะปรับการแสดงออกของยีน IFN-b และ IFN-l ในระหว่างการติดเชื้อ RV ได้ดีขึ้น

สรุป:

SCFAs เพิ่มภูมิคุ้มกันต้านไวรัสและลดปริมาณไวรัสและการตอบสนองต่อการอักเสบในระหว่างการติดเชื้อ RV (J Allergy Clin Immunol 2023;151:447-57.)

ชุมชนที่อยู่อาศัยของแบคทีเรียที่พื้นผิวเยื่อเมือก (microbiota) มีบทบาทสำคัญในการปรับสภาวะสมดุลของภูมิคุ้มกันและกำหนดการตอบสนองต่อสภาวะการอักเสบและการติดเชื้อ รวมถึงโรคหอบหืด ลำไส้ใหญ่อักเสบ และการติดเชื้อแบคทีเรียและไวรัส1-5 สารเมตาโบไลต์ของแบคทีเรีย เช่น สายสั้น กรดไขมัน (SCFAs) ซึ่งส่วนใหญ่เป็นอะซิเตต บิวทิเรต และโพรพิโอเนต เป็นตัวเชื่อมระหว่างไมโครไบโอต้าในลำไส้และเซลล์เจ้าบ้าน6,7 โมเลกุลเหล่านี้สร้างขึ้นจากการเผาผลาญเส้นใยอาหารโดยส่วนประกอบของไมโครไบโอต้าในลำไส้ SCFAs มีผลทั้งในและนอกระบบ พวกเขาปรับการเปิดใช้งานและการทำงานของเซลล์ภูมิคุ้มกันผ่านกลไกต่างๆ รวมถึงการเปิดใช้งานตัวรับ G-โปรตีน-คู่ (เช่น Gpr41, Gpr43 หรือ Gpr109a) และการยับยั้งฮิสโตนดีอะเซทิเลส และแสดงให้เห็นว่าส่งเสริมสภาวะสมดุลของเยื่อเมือกและความอดทนในช่องปาก เมื่อไม่นานมานี้ มีการอธิบายถึงการมีอยู่ของจุลินทรีย์ในทางเดินหายใจส่วนล่าง และหลักฐานที่เกิดขึ้นใหม่บ่งชี้ว่าอวัยวะในระบบทางเดินหายใจยังเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีการเผาผลาญที่สามารถผลิตสารที่มีความสามารถในการกระตุ้นภูมิคุ้มกัน เช่น SCFAs8 ดังนั้น SCFAs จะถูกปล่อยออกมาในพื้นที่โดยจุลินทรีย์ในปอดหรือ ที่ได้จากจุลินทรีย์ในลำไส้อาจมีบทบาทสำคัญในการควบคุมภูมิคุ้มกัน อย่างไรก็ตาม ยังไม่ทราบผลต้านไวรัสของ SCFAs ต่อ rhinoviruses (RVs)

RVs มีส่วนรับผิดชอบต่อภาระโรคติดเชื้อทั่วโลก ซึ่งก่อให้เกิดโรคหวัดที่จำกัดได้เองเพียงเล็กน้อยในผู้ที่มีสุขภาพแข็งแรง และกระตุ้นให้ผู้ป่วยเป็นโรคปอดเรื้อรัง เช่น โรคหอบหืดหรือโรคปอดอุดกั้นเรื้อรัง (COPD) โรคเหล่านี้ก่อให้เกิดต้นทุนทางเศรษฐกิจที่สำคัญสำหรับโครงสร้างพื้นฐานด้านการรักษาพยาบาลทั่วโลก ขณะนี้ยังไม่มีการรักษาที่มีประสิทธิภาพหรือวัคซีนที่ได้รับอนุญาตสำหรับ RV เนื่องจากซีโรไทป์/สายพันธุ์ที่หลากหลายทำให้เกิดความท้าทายที่สำคัญสำหรับการวิจัย ดังนั้นการพัฒนาแนวทางป้องกันและรักษาโรคใหม่สำหรับการติดเชื้อ RV จึงมีความจำเป็นอย่างเร่งด่วน ไมโครไบโอมในลำไส้สามารถจัดการทางการรักษาเพื่อให้ประโยชน์ทางคลินิกสำหรับโรคติดเชื้อในลำไส้ (เช่น Clostridium difficile) ศักยภาพในการบริหารระบบทางเดินหายใจหรือสารที่เกี่ยวข้องเพื่อเพิ่มภูมิคุ้มกันของยาต้านจุลชีพในปอดในทำนองเดียวกันยังคงไม่ได้รับการสำรวจ 10

ก่อนหน้านี้เราได้แสดงให้เห็นว่าการให้อาหารที่มีเส้นใยสูงหรือ SCFAs acetate, butyrate และ propionate นั้นป้องกันหนูจากการติดเชื้อไวรัส syncytial ทางเดินหายใจ (RSV) ISGs) ในปอดขณะติดเชื้อ RSV นอกจากนี้ เราพบว่าการให้อะซิเตตโดยตรงในทางเดินหายใจช่วยป้องกันการติดเชื้อ RSV ผ่านการแสดงออกของ ISGs ในปอดที่เพิ่มขึ้น 11 เราจึงตั้งสมมติฐานว่าการให้อะซิเตตโดยตรงเข้าไปในทางเดินหายใจเพื่อเพิ่มความเข้มข้นของสารเมตาโบไลต์ของจุลินทรีย์ในท้องถิ่นจะมีการป้องกันที่คล้ายคลึงกัน ผลกระทบต่อการติดเชื้อ RV ที่นี่ เราแสดงให้เห็นว่า การบริหาร acetate ในสัตว์ทดลองในหนูทดลองช่วยเพิ่มอินเตอร์เฟอรอนชนิด I และ Type-III (IFNs) ต้านไวรัส ลดการจำลองแบบ RV และลดทอนอิมมูโนพยาธิสภาพที่เกิดจากไวรัส เมื่อพิจารณาการตอบสนองของยาต้านไวรัสในหลอดทดลองของเซลล์บางชนิดต่อ SCFAs ในวงกว้าง เราพบว่าสารประกอบเหล่านี้ไม่ส่งผลต่อการตอบสนองของ IFN ของ alveolar macrophage และมีผลต่างกันต่อเยื่อบุผิว โดยมีผลต้านไวรัสที่โดดเด่นกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับ butyrate กับ SCFA อื่น ๆ บ่งชี้ว่าผลในร่างกายอาจเกิดจากปฏิสัมพันธ์ระหว่างเซลล์กับเซลล์ที่ซับซ้อนมากขึ้น ข้อมูลเหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าการจัดการสภาพแวดล้อมเมตาโบไลต์ของจุลินทรีย์ในปอดอาจเป็นแนวทางใหม่ในการป้องกันหรือรักษาโรคติดเชื้อไวรัสทางเดินหายใจ

วิธีการ

คำชี้แจงจริยธรรม

การทดลองในสัตว์ทั้งหมดดำเนินการโดยกฎหมาย Animal Act 1986 และ Animal Research: Reporting of In Vivo Experiments (ARRIVE) ตามหลักเกณฑ์ที่ได้รับอนุมัติจากแนวทางของสำนักงานในสหราชอาณาจักร (ใบอนุญาตโครงการในสหราชอาณาจักร PPL หมายเลข P07D80C24)

การขยายพันธุ์ RV และการหาปริมาณ

สำหรับการศึกษาในเซลล์ของหนูและมนุษย์ กลุ่มรอง RV serotype-A1 (RV-A1) ถูกปลูกในเซลล์ Ohio HeLa (European Collection of Cell Cultures) เซลล์ที่ติดเชื้อถูกเก็บเกี่ยวหลังจาก 24 ชั่วโมง และไวรัสถูกทำให้เข้มข้นและทำให้บริสุทธิ์ และทำการทดสอบ TCID50 (50 เปอร์เซ็นต์ของปริมาณการติดเชื้อในการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ) เพื่อประเมินระดับไวรัสตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ 12 สำหรับการศึกษาเซลล์เยื่อบุผิวหลอดลมหลักของมนุษย์ (BEC) , RV-A1 ได้รับการเผยแพร่ในเซลล์ RD-ICAM-1 จากสต็อกภายในที่แยกได้จากตัวอย่างทางคลินิกและจัดลำดับเพื่อยืนยันตัวตน RV-A1 ถูกไทเทรตโดยการทำให้เซลล์ RD-ICAM-1 ติดเชื้อด้วย RV-A1 ที่เจือจางแบบอนุกรม ตามด้วยการสังเกตผลของไซโตพาทิกและการทดสอบ TCID50 เพื่อประเมินไทเทอร์ของไวรัส

การศึกษาเมาส์

หนู BALB/c เพศเมียอายุ 6 สัปดาห์ถูกซื้อจาก Harlan Laboratories (Derby, UK) และดูแลรักษาในสภาพปลอดเชื้อโรคเฉพาะที่ Imperial College London (UK) หนูได้รับการปรับสภาพทางจมูกด้วยโซเดียมอะซิเตต บิวทีเรต หรือโพรพิโอเนต (Sigma-Aldrich, St Louis, Mo) 50 มล. ภายใต้การให้ยาระงับความรู้สึกไอโซฟลูออเรนแบบเบา ในการทดลองบางรายการ หนูได้รับเชื้อ RV 50 มล. (5 3 106 TCID50) ใน 24 ชั่วโมงต่อมาทางจมูก ขนาดยาของการรักษาด้วยอะซิเตตคือ 20 มิลลิโมลาร์ ตามการศึกษาก่อนหน้าของเราโดยใช้แนวทางเดียวกัน 11 การรักษาด้วยอะซิเตตได้รับการฉีดเข้าทางจมูกทุก 24 ชั่วโมงหลังการติดเชื้อ

PCR แบบเรียลไทม์เชิงปริมาณ

RNA ทั้งหมดจากปอด (เนื้อเยื่อปอด 100 มก.) และเซลล์ไลเสตถูกสกัดโดยใช้ RNeasy Mini kit (Qiagen, Hilden, Germany) ตามคำแนะนำของผู้ผลิต cDNA ถูกสังเคราะห์โดยใช้ไพรเมอร์ hexamer แบบสุ่ม (ชุด OmniscriptRT, Qiagen) cDNA สายแรกถูกใช้เพื่อหาปริมาณ IFN-b, IFN-l, Viperin, MuC5AC (เมาส์และมนุษย์), OAS1, RIG-I (Ddx58), MAVS, MDA-5 (เมาส์) และสำเนา RV โดยใช้ TaqMan ตรวจสอบด้วยไพรเมอร์และโพรบตามที่รายงานก่อนหน้านี้ 13 สำหรับการหาปริมาณสัมบูรณ์ ยีนแต่ละตัวได้รับการทำให้เป็นมาตรฐานที่ระดับ 18s rRNA และสำเนาที่ถูกต้องของยีนที่สนใจนั้นคำนวณโดยใช้กราฟมาตรฐานที่สร้างขึ้นโดยการขยายพลาสมิดของ DNA พลาสมิด อีกทางหนึ่งคือ 2-DDCt (fold-change) ใช้ในการคำนวณการแสดงออกของยีน เงื่อนไข PCR เป็นไปตามโปรโตคอล TaqMan Universal PCR Master Mix (Thermo Fisher Scientific, Waltham, Mass) การทดสอบการแสดงออกของยีนดำเนินการโดยใช้ StepOne (Applied Biosystems, Waltham, Mass)

น้ำยาล้างหลอดลม

หนูถูกกำจัดด้วยการให้ยาเพนโทบาร์บิโทนเกินขนาดทางช่องท้องและหลอดลมถูกใส่ท่อ ล้างปอด 3 ครั้งด้วย PBS ที่ปราศจากเชื้อ ของเหลวจากการล้างหลอดลม (BAL) ถูกปั่นแยก ส่วนเหนือตะกอนถูกรวบรวมสำหรับการวัด DNA แบบเส้นคู่ และเม็ดถูกแขวนไว้สำหรับจำนวนเซลล์ทั้งหมดและการนับส่วนต่าง สำหรับการนับจำนวนเซลล์ที่แตกต่างกัน สไลด์ของไซโตสปินถูกย้อมด้วย MayGrunwald-Giemsa และขั้นตอนการนับนั้นดำเนินการในลักษณะที่มองไม่เห็นโดยผู้ตรวจสอบที่มีประสบการณ์

การวัด DNA สายคู่

DNA แบบเกลียวคู่ถูกวัดในของไหล BAL โดยใช้สารทำปฏิกิริยา DNA แบบเกลียวคู่ Quant-iT PicoGreen (Invitrogen, Carlsbad, Calif) ตามโปรโตคอลของผู้ผลิต

การวิเคราะห์ทางเนื้อเยื่อ

การติดตาม BAL ปอดถูกเติมด้วย PBS ผ่านทางหัวใจและพองตัวด้วยพาราฟอร์มัลดีไฮด์ 4 เปอร์เซ็นต์ จากนั้นปอดซ้ายถูกตรึงด้วยพาราฟอร์มัลดีไฮด์ 4 เปอร์เซ็นต์เป็นเวลา 24 ชั่วโมง หลังจากนั้น ชิ้นส่วนถูกฝังในบล็อกพาราฟินและตัดเป็นส่วน 5-มม. ย้อมด้วยฮีมาทอกซีลินและอีโอซิน การแทรกซึมของการอักเสบถูกวัดเป็นไมโครเมตร และทำการวัด 10 ครั้ง เริ่มจากส่วนปลายของเยื่อบุผิวของหลอดลมหรือหลอดเลือดไปจนถึงจุดสิ้นสุดของการแทรกซึมของการอักเสบโดยใช้ซอฟต์แวร์ Olympus CellSens Standard (Olympus Corporation, โตเกียว, ญี่ปุ่น) การนับทั้งหมดดำเนินการโดยไม่คำนึงถึงเงื่อนไขการทดลอง

โฟลไซโตเมตรี

เซลล์ถูกแยกออกจากปอดโดยการแพร่กระจายด้วย PBS จากนั้นย่อยในอาหารเลี้ยงเชื้อ RPMI 1640 ที่เสริมด้วย Collagenase IV 1 มก./มล. (Invitrogen-Gibco, Waltham, Mass) เซลล์ที่แยกได้จากปอดและ BAL ถูกบ่มด้วย Mouse Fc Block (#553141 BD Biosciences, Franklin Lakes, NJ) เป็นเวลา 20 นาที เซลล์ถูกล้างและย้อมด้วยแอนติบอดีที่พื้นผิวที่ต่อต้าน CD45 (1:200, #557235, โคลน 30-F11, BD Biosciences) สำหรับการย้อมสีภายในเซลล์ เซลล์ได้รับการแก้ไขด้วยไซโตฟิกซ์/ไซโตพลาสซึม (BD Biosciences) และด้วยแอนติ–RIG-I (1:50, #35H2L48, ThermoFisher Scientific, Waltham, Mass) และหลังจากการบ่ม เซลล์ถูกติดฉลากด้วยแอนติบอดีทุติยภูมิแพะแอนติบอดี IgG H&L Cy3-คอนจูเกต (1:1000, #ab97075, Abcam, Cambridge, Mass) ตัวอย่างได้มาจากโฟลไซโตมิเตอร์ BD FACS Canto-II (BD Biosciences) วิเคราะห์ข้อมูลในซอฟต์แวร์ FlowJo (เวอร์ชัน 10, Tree Star, Inc, Ashland, Va)

การศึกษาในหลอดทดลองในเซลล์เยื่อบุผิว

BECs ของมนุษย์ (BEAS-2B) และเซลล์เยื่อบุผิวในปอดของมนุษย์ (A549) ซื้อมาจาก ATCC (Manassas, Va) และเพาะเลี้ยงตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ 13 เซลล์ถูกเพาะทีละเซลล์ที่ความเข้มข้น 15 3 105 เซลล์/มล. ใน 12-จานหลุม ยี่สิบสี่ชั่วโมงหลังการเพาะ เซลล์ถูกบำบัดด้วยโซเดียม อะซิเตต (ซิกมา-อัลดริช) 400 มิลลิโมลาร์ ต่ออีก 24 ชั่วโมง ต่อจากนั้น เซลล์ติดเชื้อ RV-A1 (Multiplicity of Infection [MOI] 2) เป็นเวลา 1 ชั่วโมง หลังจากนั้นจึงกำจัดไวรัส เซลล์ถูกล้าง และเติมสื่อใหม่ที่เสริมด้วย FBS 5 เปอร์เซ็นต์ การบำบัดด้วยอะซิเตตเพิ่มเติม (400 มิลลิโมลาร์) ถูกเติมทันทีหลังการติดเชื้อและทุกๆ 24 ชั่วโมงจนกระทั่งการเก็บเกี่ยวเซลล์

การรวบรวม BECs หลักและการอนุมัติด้านจริยธรรม

BECs จากผู้ไม่สูบบุหรี่ที่มีสุขภาพดีได้รับการรวบรวมจากการแปรงหลอดลมระหว่างการส่องกล้องตรวจหลอดลมโดยได้รับความยินยอมเป็นลายลักษณ์อักษร การทดลองทั้งหมดดำเนินการโดย Hunter New England Area Health Service Ethics Committee (05/08/10/3.09) และการอนุมัติของ University of Newcastle Safety Committee (H-163-1205)

การเขียนโปรแกรมซ้ำแบบมีเงื่อนไขของ BECs และวัฒนธรรมส่วนต่อประสานระหว่างอากาศและของเหลว

BECs ถูกตั้งโปรแกรมใหม่อย่างมีเงื่อนไขด้วยตัวยับยั้งโปรตีนไคเนสที่เกี่ยวข้องกับโรโฮ (ความเข้มข้นสุดท้าย 10mM) และร่วมกับ NIH ที่ฉายรังสี-3ไฟโบรบลาสต์ T3 ในวัฒนธรรม monolayer ตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ 14,15 สื่อที่โปรแกรมใหม่แบบมีเงื่อนไขประกอบด้วย อัตราส่วน 1:2 ของอาหารเลี้ยงนกอินทรีดัดแปลง Dulbecco (กลูโคสสูง 1 แอล-กลูตามีน)/แฮมส์ F12 เสริมด้วย FCS 5 เปอร์เซ็นต์, ไฮโดรคอร์ติโซน (400 นาโนกรัม/มล.), อินซูลิน (5 มก./มล.), ปัจจัยการเจริญเติบโตของเยื่อบุผิวมนุษย์ชนิดรีคอมบิแนนท์ (10 นาโนกรัม/มล.) /มล.), อหิวาตกโรคทอกซิน (8.4 นาโนกรัม/มล.), อะดีนีน (23.9 มก./มล.) และเพนิซิลลิน-สเตรปโตมัยซิน 0.2 เปอร์เซ็นต์16 บีอีซีที่ขยายโปรแกรมใหม่อย่างมีเงื่อนไขถูกแยกออกจากตัวยับยั้งโปรตีนไคเนสที่เกี่ยวข้องกับโรและหว่านลงบน {{24} }เยื่อหุ้มเซลล์ข้ามเวลล์โพลีเอสเตอร์อย่างดี และแยกความแตกต่างที่ส่วนต่อประสานระหว่างอากาศกับของเหลว (ALI) เป็นเวลา 25 วันตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้า17 การทดลองดำเนินการโดยใช้การจำลองทางเทคนิคชีวภาพ n 5 4 ครั้ง Standard Alcian blue, pH 2.5 และการย้อมด้วยกรด-ชิฟฟ์เป็นระยะๆ ดำเนินการในส่วน ALI หนา 5- มม. เพื่อให้เห็นภาพเยื่อบุผิวเทียมเทียม (ดูรูปที่ E1 ใน Online Repository ของบทความนี้ที่ www.jacionline.org)

การรักษา SCFA ในวัฒนธรรม BEC

ก่อนการติดเชื้อ วัฒนธรรมของ ALI ได้รับการรักษาโดยพื้นฐานด้วย 100, 400 หรือ 1600 mM ของ acetate, butyrate , หรือ propionate เป็นเวลา 24 ชั่วโมงในอาหารเลี้ยงเชื้อขั้นสุดท้าย ALI 600 mL ประกอบด้วยตัวกลางฐานเยื่อบุผิวหลอดลมและอาหารเลี้ยงเชื้อ Eagle ดัดแปลง Dulbecco (อัตราส่วน 50:50) ที่มีไฮโดรคอร์ติโซน (0.1 เปอร์เซ็นต์) , อินซูลินจากวัว (0.1 เปอร์เซ็นต์ ), epinephrine (0.1 เปอร์เซ็นต์ ), Transferrin (0.1 เปอร์เซ็นต์ ), bovine pituitary extract (0.4 เปอร์เซ็นต์ ) และ ethanolamine (80 mM), MgCl2 (0.3 mM), MgSO4 (0.4 mM), BSA (0.5 mg /มล.), แอมโฟเทอริซิน บี (250 มก./มล.), กรดออลทรานส์เรติโนอิก (30 นาโนกรัม/มล.), เพนิซิลลิน/สเตรปโตมัยซิน (2 เปอร์เซ็นต์) และปัจจัยการเจริญเติบโตของเยื่อบุผิวมนุษย์ชนิดรีคอมบิแนนท์ (0.5 นาโนกรัม/มล.) ในวันที่เกิดการติดเชื้อ basal media ถูกแทนที่ด้วย ALI สุดท้ายใหม่และการรักษาด้วย SCFA ซึ่งถูกทิ้งไว้จนกว่าจะมีการวิเคราะห์ที่จุดสิ้นสุด

การติดเชื้อ RV และการสุ่มตัวอย่าง

วัฒนธรรม ALI-BEC ติดเชื้ออย่างรุนแรงด้วย RV-A1 เริ่มแรก สต็อก RV-A1 ถูกเจือจางเพื่อให้ได้ค่า MOI ที่ 0.1 และเติมที่พื้นผิวปลายสุดของวัฒนธรรมเป็นเวลา 2 ชั่วโมงในอาหารเลี้ยงเชื้อฐานเยื่อบุผิวหลอดลมขนาด 50 มล. พร้อมอาหารเสริม อินซูลิน 1 เปอร์เซ็นต์ ทรานสเฟอร์ริน-ซีลีเนียม และกรดไลโนเลอิก 0.5 เปอร์เซ็นต์ สื่อการติดเชื้อถูกแทนที่ด้วยอาหารฐานเยื่อบุผิวหลอดลมสด 500 มล. (พร้อมอาหารเสริม) ในช่วงเวลาที่เหลือของการทดลอง เก็บตัวอย่างการล้างส่วนปลาย (PBS 100 มล.) และสื่อพื้นฐานที่ 8- และ 48-ชั่วโมงหลังการติดเชื้อ และเก็บไว้ที่ 2808C เซลล์ถูกเก็บไว้ในบัฟเฟอร์ RLT 350 มล. (Qiagen) ที่มี 1 เปอร์เซ็นต์ 2-mercaptoethanol ที่ 2808C สำหรับการวิเคราะห์การแสดงออกของยีนโดย RT-quantitative PCR (รูปที่ E2, C)

เพื่อให้สอดคล้องกับฤทธิ์ต้านไวรัสที่เพิ่มขึ้น acetate มีแนวโน้มที่จะลดจำนวนการคัดลอก RNA ของไวรัส (รูปที่ E2, D) และลดปริมาณไวรัสที่มีชีวิต (รูปที่ E2, E) ที่ 48 ชั่วโมงหลังการติดเชื้อ ในเซลล์ BEAS2B ซึ่งเป็นสาย BEC เราสังเกตว่าการรักษาด้วยอะซิเตตเพิ่มการแสดงออกของ IFNB1 mRNA ที่ 8 ชั่วโมงหลังการติดเชื้อ และ IFNL2 mRNA ที่ 4 และ 8 ชั่วโมงหลังการติดเชื้อ (รูปที่ E2, F) ไม่มีผลกระทบต่อการแสดงออกของ Viperin (รูปที่ E2, F) ตรงกันข้ามกับผลกระทบต่อปริมาณไวรัสที่สังเกตได้ในเซลล์ A459 ไม่มีผลกระทบต่อปริมาณ RNA ของไวรัสหรือ TCID50 ในเซลล์ BEAS2B (รูปที่ E2, G และ H)

ผลของการรักษาด้วย SCFA ต่อการตอบสนองต่อยาต้านไวรัสในวัฒนธรรมที่ติดเชื้อ ALI-BEC

หลังจากสังเกตผลที่เพิ่มขึ้นของอะซิเตตในเซลล์เยื่อบุผิวในปอด ต่อไปเราจึงพยายามประเมินผลในแบบจำลองของเซลล์เยื่อบุผิวปฐมภูมิที่มีความแตกต่างที่ ALI (ระบบการทดลองที่สรุปเซลล์ในร่างกายอย่างซื่อสัตย์มากขึ้น) ความแตกต่างของเซลล์และสัณฐานวิทยาได้รับการยืนยันโดยการก่อตัวของเซลล์กุณโฑ (การย้อมสีเป็นระยะด้วยกรด-ชิฟฟ์) (รูปที่ E1)

Acetate เพิ่ม IFNB1 และ IFNl2/3 (IL28) อย่างมีนัยสำคัญใน BECs ที่ติดเชื้อ RV เมื่อเปรียบเทียบกับเซลล์ที่ไม่ติดเชื้อ (รูปที่ 3, B และ D) แต่ไม่มีความแตกต่างเมื่อเปรียบเทียบกับเซลล์ที่ติดเชื้อ RV ที่ไม่ได้รับการรักษา อะซีเตตมีแนวโน้มที่จะลด RNA ของไวรัสที่ 8 ชั่วโมงหรือ 48 ชั่วโมงหลังการติดเชื้อ RV-A1 (รูปที่ 3, A และ B) เนื่องจากอะซิเตตมีผลเสริมที่ชัดเจนน้อยกว่าต่อการเหนี่ยวนำ RV ของการตอบสนอง IFN ประเภท I ในเซลล์เยื่อบุผิวที่มีความแตกต่างหลัก เราจึงขยายการตรวจสอบของเราเพื่อตรวจสอบว่า butyrate หรือ propionate มีผลที่มองเห็นได้หรือไม่ Butyrate และ propionate ยังเพิ่มการแสดงออกของ mRNA ของการแสดงออกของยีน IFNb, IFNl2/3 (IL28) และ IFNl1 (IL29) เมื่อเปรียบเทียบกับเซลล์ที่ไม่ติดเชื้อ (รูปที่ 3, F, G, H และ L) การรักษาด้วย butyrate เพิ่มการแสดงออกของ IFNB1, IL28 และ IL29 ที่ 48 ชั่วโมงหลังการติดเชื้อ RV เมื่อเทียบกับเซลล์ที่ติดเชื้อ RV ที่ไม่ได้รับการรักษา แม้ว่าผลกระทบนี้ไม่เพียงพอที่จะส่งผลกระทบต่อปริมาณไวรัส (รูปที่ 3, I, J, K, และล). เราไม่พบผลยับยั้งการแสดงออกของ MUC5AC ที่เกิดจาก RV ในการรักษา SCFA ขนาดใด ๆ (ดูรูปที่ E3, AC ใน Online Repository ของบทความนี้ที่ www.jacionline.org) โดยรวมแล้ว ข้อมูลเหล่านี้บ่งชี้ว่า ตรงกันข้ามกับข้อมูลในหนูและเซลล์ของมนุษย์ SCFAs มีผลที่จำกัดมากกว่าต่อภูมิคุ้มกันต้านไวรัสในเซลล์เยื่อบุผิวปฐมภูมิที่มีความแตกต่าง

ไม่มีผลกระทบของ SCFAs ต่อการตอบสนอง IFN ประเภท I ในถุงมาโครฟาจ

เพื่อตรวจสอบว่าฤทธิ์ต้านไวรัสของอะซิเตตและ/หรือ SCFAs อื่นๆ เกิดจากการมอดูเลตของแมโครฟาจแบบถุงลม (เซลล์ตอบสนองที่สำคัญในช่วงต้นระหว่างการติดเชื้อไวรัสและแหล่งที่มาสำคัญของ IFN ประเภท I) เราประเมินผลของการบริหาร SCFA ต่อ ex vivo การตอบสนองของไวรัสในแมคโครฟาจที่กระตุ้นด้วย RVA1 เราพบว่าการบริหาร SCFA ไม่มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อการเหนี่ยวนำของ Ifnb1, Viperin หรือ OAS1 โดย RV ซึ่งบ่งชี้ว่าผลการกระตุ้นภูมิคุ้มกันของ SCFAs ไม่ได้เกิดขึ้นจากผลกระทบต่อ alveolar macrophages (ดูรูปที่ E4, AC ในบทความออนไลน์นี้ พื้นที่เก็บข้อมูลที่ www.jacionline.org)

SCFA ที่ส่งทางอากาศเพิ่ม IFN-b และตัวรับการตรวจจับไวรัสก่อนการติดเชื้อ RV

เพื่อให้ได้รับข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับกลไกเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิถีต้านไวรัสที่เกี่ยวข้องกับการปรับปรุง IFN ประเภท I โดย SCFAs ต่อไปเราจะตรวจสอบผลกระทบของสารประกอบเหล่านี้ต่อยีนตรวจจับวิถีต้านไวรัส เราบริหารให้ 3 SCFAs ทางจมูกอีกครั้ง (อะซีเตต บิวทิเรต และโพรพิโอเนต) ที่ความเข้มข้น 20 มิลลิโมลาร์ เป็นเวลา 24 ชั่วโมง (รูปที่ 4, A) เราพบว่าไม่มีผลกระทบใดๆ ของ SCFAs ต่อการแสดงออกของเซ็นเซอร์ RNA ของไวรัส cytosolic MDA5 หรือโมเลกุลอะแดปเตอร์ MAVS (รูปที่ 4, B และ C) ในทางกลับกัน การบริหาร butyrate (แต่ไม่ใช่ SCFA อื่นๆ) จะควบคุมการแสดงออกของ RIGI mRNA (รูปที่ 4, D) ผลการเพิ่มของ butyrate ต่อการแสดงออกของ RIG-I พบว่ามีความเฉพาะเจาะจงภายในเซลล์เยื่อบุผิว/สโตรมัลของปอด (CD452) โดยไม่มีผลกระทบที่สังเกตได้ภายในเซลล์ภูมิคุ้มกันสร้างเม็ดเลือด (CD451) (รูปที่ 4, EI) โดยรวมแล้ว ข้อมูลเหล่านี้บ่งชี้ว่า SCFA ที่แตกต่างกันอาจทำงานผ่านเส้นทางการตรวจจับไวรัสที่เฉพาะเจาะจงเพื่อควบคุมภูมิคุ้มกันโดยกำเนิด

การอภิปราย

การศึกษานี้ให้ข้อมูลเชิงลึกใหม่เกี่ยวกับประโยชน์ที่เป็นไปได้ของการจัดการเมแทบอไลต์ของจุลินทรีย์โดยตรงในทางเดินหายใจเพื่อเพิ่มภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดของปอด เส้นใยอาหารและ SCFAs ที่ได้มาจากจุลินทรีย์ในลำไส้มีความสัมพันธ์อันดีกับสุขภาพปอดมาช้านาน การทดลองแบบสุ่มที่มีกลุ่มควบคุมด้วยยาหลอกแสดงให้เห็นว่าการใช้พรีไบโอติก (เส้นใย) ในทารกที่คลอดก่อนกำหนดช่วยป้องกันการติดเชื้อ RV ในปีแรกของชีวิต20 เส้นใยอาหารเป็นโพลีแซคคาไรด์ที่ย่อยไม่ได้ซึ่งสามารถย่อยสลายเป็น SCFAs ได้โดยการหมักของจุลินทรีย์ การศึกษายังพบว่า SCFAs สามารถปรับจุลินทรีย์ในลำไส้ที่ดีต่อสุขภาพได้ 21 การศึกษาของเราเน้นว่าการบริหารระบบทางเดินหายใจของ SCFAs ยังสามารถส่งผลดีในท้องถิ่นต่อการตอบสนองของโฮสต์โดยตรง เราได้ระบุกลไกที่ชัดเจนจากผลกระทบของอาหารที่มีสื่อกลางต่อจุลินทรีย์ที่เกี่ยวข้องกับการกระตุ้นโดยตรงของปอดของภูมิคุ้มกันต้านไวรัสโดยกำเนิดโดย SCFAs

ข้อมูลของเราแสดงให้เห็นว่าการให้ SCFA acetate เพิ่มการแสดงออกพื้นฐานของผู้ไกล่เกลี่ยภูมิคุ้มกันต้านไวรัสในสภาวะคงที่ สิ่งนี้สอดคล้องกับแนวคิดที่มีบทบาทสำหรับอะซิเตตในการเตรียมปอดเพื่อให้ IFN ออกเร็วขึ้นอย่างมีประสิทธิภาพ สิ่งนี้ได้รับการสนับสนุนโดยการค้นพบของเราว่าการบริหาร acetate ยังช่วยเพิ่มการเหนี่ยวนำของ IFN และ ISG ในการตอบสนองต่อการติดเชื้อ RV ในหนู สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับปริมาณไวรัสที่ลดลงและการปราบปรามการตอบสนองต่อการอักเสบและการผลิตเสมหะในภายหลัง ผลกระทบเหล่านี้จะถือว่าเป็นประโยชน์ในบริบทของการติดเชื้อไวรัสเฉียบพลัน ข้อมูลของเราสอดคล้องกับเนื้อหาของวรรณกรรมที่แสดงให้เห็นว่าอะซิเตตมีส่วนเกี่ยวข้องในการให้ประโยชน์ต่อสุขภาพในวงกว้าง เช่น การปรับปรุงการทำงานของหัวใจ การเพิ่มประสิทธิภาพของการสร้างเซลล์เม็ดเลือดแดง และการสร้างหน่วยความจำของภูมิคุ้มกัน22 นอกจากนี้ อะซิเตตยังเชื่อมโยงกับมอดูเลตต่างๆ การทำงานของการตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน23-25 และการควบคุมโรคทางเดินหายใจ

เรายังศึกษาผลของการให้อะซีเตตต่อการติดเชื้อ RV ของเยื่อบุผิว เนื่องจากเป็นตำแหน่งหลักของการจำลองแบบของไวรัสเริ่มต้น เราพบผลกระตุ้นการต้านไวรัสที่คล้ายกันของอะซีเตตในเซลล์ปอดของมนุษย์ โดยมีผลที่สังเกตได้ในเซลล์ A549 มากกว่าในเซลล์ BEAS-2B (ซึ่งเป็นที่ทราบกันว่าแสดงระดับพื้นฐานของ IFN และ ISG ที่สูงกว่า)27 28 สิ่งนี้สามารถอธิบายได้บางส่วนว่าทำไมการรักษาด้วยอะซิเตทจึงมีผลน้อยกว่าในบีเซลล์-2บี ในทางตรงกันข้าม เราสังเกตเห็นว่าใน BECs (ALI-BECs) ที่มีความแตกต่างหลักของมนุษย์นั้นไม่มีผลกระทบที่ชัดเจนของอะซิเตตต่อการตอบสนอง IFN ประเภท I ต่อ RV ยิ่งไปกว่านั้น เรายังประเมินความสามารถของอะซิเตตและ SCFA อื่น ๆ ในการปรับการตอบสนอง IFN ประเภท I ในถุงมาโครฟาจที่เลี้ยงนอกร่างกาย และไม่พบผลในทำนองเดียวกัน ความไม่ลงรอยกันระหว่างการค้นพบในร่างกายและในหลอดทดลองนี้อาจบ่งชี้ว่าเซลล์หลายชนิดและการสื่อสารระหว่างเซลล์และเซลล์อาจเป็นสาเหตุของฟีโนไทป์ที่ชัดเจนที่สังเกตได้ในร่างกาย โดยมีผลที่มีศักยภาพน้อยกว่าที่สังเกตได้เมื่อเซลล์ที่แยกได้ได้รับการรักษาด้วย SCFA

แม้ว่าเป้าหมายหลักของการศึกษาของเราคือการประเมินผลของ SCFA ต่อภูมิคุ้มกันต้านไวรัสโดยกำเนิด แต่ก็เป็นไปได้ที่ผลกระทบขั้นปลายต่อการตอบสนองของภูมิคุ้มกันแบบปรับตัวอาจเกิดขึ้นได้ และการศึกษาในอนาคตอาจมุ่งเน้นไปที่ผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นกับประชากรและการผลิตเซลล์เม็ดเลือดขาว T และ B ของแอนติบอดีที่ทำให้เป็นกลาง

นอกจากนี้ ควรสังเกตด้วยว่าโมเดลเมาส์ที่เราใช้นั้นเป็นรุ่นที่เกิดการจำลองแบบของไวรัสค่อนข้างจำกัด (;24-36 ชั่วโมง) แม้ว่าจุดสิ้นสุดทั้งหมดที่วัดได้จะขึ้นอยู่กับการจำลองแบบก็ตาม 12,29 การศึกษาเพิ่มเติม โดยใช้สายพันธุ์ไวรัสที่ดัดแปลงจากเมาส์ เมื่อเกิดการจำลองแบบของไวรัสที่ยั่งยืนมากขึ้น อาจแสดงผลที่ลึกซึ้งและยั่งยืนมากขึ้น นอกจากนี้ การทดลองของเราดำเนินการเฉพาะในหนูเพศเมีย และควรศึกษาเพิ่มเติมเพื่อยืนยันว่าผลที่คล้ายคลึงกันนี้เกิดขึ้นในหนูเพศผู้หรือไม่

แม้ว่า acetate มีผลจำกัดใน ALI-BECs แต่เราสังเกตเห็นว่าการบริหาร butyrate สามารถเพิ่มการเหนี่ยวนำ RV ของการตอบสนอง IFN ประเภท I ข้อมูลเหล่านี้ตรงกันข้ามกับการศึกษาของ Chemudupati et al,30 ซึ่งแสดงผลการยับยั้งของ butyrate ต่อการตอบสนอง IFN ประเภท I อย่างไรก็ตาม การศึกษานี้ใช้บิวทิเรตที่มีความเข้มข้นสูงกว่ามาก และยังมุ่งเน้นไปที่ไวรัสทางเดินหายใจต่างๆ

การผลิตเมือกในปอดเป็นลักษณะของการติดเชื้อ RV ซึ่งนำไปสู่ความรุนแรงทางคลินิกที่เพิ่มขึ้นและการกำเริบของโรคหอบหืดและปอดอุดกั้นเรื้อรัง 31,32 โดยเฉพาะอย่างยิ่งผ่านการปรับปรุง MUC5AC ของการอักเสบทางเดินหายใจ 33 เราแสดงให้เห็นว่าการรักษาด้วยอะซิเตตลดการแสดงออกของปอด Muc5AC ในวันที่ 4 และ 6 หลังการติดเชื้อ ดังนั้น SCFAs ได้รับการแสดงเพื่อลดการผลิตเมือกในปอดระหว่างการติดเชื้อไข้หวัดใหญ่ และการอักเสบทางเดินหายใจ อย่างไรก็ตามในเซลล์ ALI-BEC อะซิเตตไม่ได้ปรับการแสดงออกของยีน Muc5AC แม้ว่าควรสังเกตว่าจุดเวลาต่อมาคือ ไม่ได้ตรวจสอบ การสังเกตการแสดงออกของเมือกที่ลดลงในหนูที่ได้รับการรักษาด้วยอะซิเตตและติดเชื้อไวรัสนั้นสอดคล้องกับการค้นพบก่อนหน้านี้ของเราว่า IFN ชนิด I ควบคุมการแสดงออกของเมือก Muc5ac ทางเดินหายใจที่สำคัญในระหว่างการติดเชื้อไวรัส 14 กลไกระดับโมเลกุลที่สิ่งนี้เกิดขึ้นไม่ชัดเจน แม้ว่าหลักฐานก่อนหน้านี้จะแสดงให้เห็นว่าการอักเสบชนิดที่ 2 ของ IL-13–mediated อาจมีความสำคัญในการเหนี่ยวนำของ MUC5AC.36,37 การศึกษาเพิ่มเติมควรพยายามทำความเข้าใจอย่างครอบคลุมมากขึ้นว่าอะซิเตตส่งผลต่อการผลิตเสมหะในทางเดินหายใจอย่างไร

เพื่อศึกษากลไกระดับโมเลกุลที่ SCFA กระตุ้น IFN เรายังวัดการแสดงออกของยีนตรวจจับวิถีต้านไวรัสเพิ่มเติม เราสังเกตว่า butyrate และ acetate ในระดับที่น้อยกว่าสามารถกระตุ้นการแสดงออกของ RIG-I ในเซลล์เยื่อบุผิวของปอดจากหนูที่ไร้เดียงสา ข้อมูลของเราชี้ให้เห็นว่า SCFAs เหล่านี้เพิ่มการตอบสนองในการตรวจจับไวรัส โดยเตรียมปอดให้พร้อมสำหรับการตอบสนองโดยธรรมชาติที่เพิ่มขึ้นต่อการติดเชื้อไวรัส

การผลิต IFN ex vivo type-I ที่บกพร่องต่อการติดเชื้อ RV นั้นแสดงให้เห็นในเซลล์เยื่อบุผิวทางเดินหายใจทั้งในโรคหอบหืดและปอดอุดกั้นเรื้อรัง 38,39 มีการสันนิษฐานว่าข้อบกพร่องนี้เพิ่มความไวต่อการกำเริบของโรคที่เกิดจากไวรัสในบุคคลเหล่านี้ ไม่ทราบกลไกที่ทำให้เกิดข้อบกพร่องเหล่านี้ จำเป็นต้องมีการทำงานเพิ่มเติมโดยใช้แบบจำลองสัตว์หรือระบบการเพาะเลี้ยงเซลล์ที่เป็นโรคเพื่อตรวจสอบว่าจุลินทรีย์ผิดปกติที่พบในโรคหอบหืดและโรคปอดอุดกั้นเรื้อรังนำไปสู่การขาดสัมพัทธ์ของอะซิเตตหรือ SCFAs อื่น ๆ ซึ่งสามารถแก้ไขได้โดยการบริหารเพื่อฟื้นฟูภูมิคุ้มกันต้านไวรัสที่บกพร่อง

โดยสรุป การใช้ SCFAs เพื่อรักษาการติดเชื้อ RV นั้นสัมพันธ์กับการเพิ่มการผลิต IFN ประเภท I และประเภท III ซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักของการตอบสนองของภูมิคุ้มกันต้านไวรัสในปอด การศึกษานี้เน้นย้ำว่าการบริหารทางเดินหายใจของสารเมแทบอไลต์ของจุลินทรีย์ เช่น SCFAs อาจมีผลดีต่อภูมิคุ้มกันต้านไวรัส และอาจทำให้ความรุนแรงของโรคไวรัสทางเดินหายใจดีขึ้น

อ้างอิง

1.Trompette A, Gollwitzer ES, Yadava K, Sichelstiel AK, Sprenger N, Ngom-Bru C และอื่นๆ เมแทบอลิซึมของจุลินทรีย์ในลำไส้ของเส้นใยอาหารมีอิทธิพลต่อโรคทางเดินหายใจและการสร้างเม็ดเลือด นัท เมด 2014;20:159-66.

2. Thorburn AN, McKenzie CI, Shen S, Stanley D, Macia L, Mason LJ และอื่นๆ หลักฐานว่าโรคหอบหืดเป็นโรคที่เกิดจากพัฒนาการซึ่งได้รับอิทธิพลจากอาหารของมารดาและสารเมแทบอไลต์ของแบคทีเรีย ณัฐ คอมมูน 2015;6:7320.

3. Rivera-Chavez F, Zhang LF, Faber F, Lopez CA, Byndloss MX, Olsan EE และอื่น ๆ การลดลงของ Clostridia ที่ผลิต butyrate จากจุลินทรีย์ในลำไส้ทำให้ Salmonella ขยายตัวแบบแอโรบิก luminal Cell Host Microbe 2016;19:443-54.

4. Fachi JL, Secca C, Rodrigues PB, Mato FCP, Di Luccia B, Felipe JS และคณะ อะซิเตตประสานการตอบสนองของนิวโทรฟิลและ ILC3 กับ C. difficile ผ่าน FFAR2 J Exp Med 2020;217:jem.20190489.

5. Antunes KH, Fachi JL, de Paula R, da Silva EF, Pral LP, Dos Santos AA และอื่น ๆ อะซิเตตที่ได้มาจากไมโครไบโอต้าช่วยป้องกันการติดเชื้อไวรัสซิงซีเชียลในทางเดินหายใจผ่าน GPR43-การตอบสนองของอินเตอร์เฟอรอนประเภท 1 ณัฐ คอมมูน 2019;10:3273.

6. คอร์เรีย-โอลิเวร่า R, Fachi JL, Vieira A, Sato FT, Vinolo MA การควบคุมการทำงานของเซลล์ภูมิคุ้มกันโดยกรดไขมันสายสั้น Clin Transl Immunol 2016;5:e73.

7. Koh A, De Vadder F, Kovatcheva-Datchary P, Backhed F. จากใยอาหารไปจนถึงสรีรวิทยาของโฮสต์: กรดไขมันสายสั้นเป็นสารสำคัญของแบคทีเรีย เซลล์ 2016;165: 1332-45

8. Sulaiman I, Wu BG, Li Y, Tsay JC, Sauthoff M, Scott AS และคณะ การทำโปรไฟล์จีโนมของทางเดินหายใจส่วนล่างตามหน้าที่ของไมโครไบโอมเพื่อจับเมแทบอลิซึมของจุลินทรีย์ที่ใช้งานอยู่ เออร์ Respir J 2021;58:2003434.

9. Glanville N, จอห์นสตัน เอสแอล ความท้าทายในการพัฒนาวัคซีนไรโนไวรัสข้ามซีโรไทป์ Curr Opin Virol 2015;11:83-8.

10. Spacova I, De Boeck I, Bron PA, Delputte P, Lebeer S. การบำบัดด้วยจุลินทรีย์เฉพาะที่ต่อการติดเชื้อไวรัสทางเดินหายใจ เทรนด์ Mol Med 2021;27:538-53.

11. Antunes KH, Stein RT, Franceschina C, da Silva EF, de Freitas DN, Silveira J และอื่น ๆ อะซิเตตกรดไขมันสายสั้นกระตุ้นการตอบสนองของยาต้านไวรัสที่สื่อกลางโดย RIG-I ในเซลล์จากทารกที่เป็นโรคหลอดลมฝอยอักเสบจากไวรัสระบบทางเดินหายใจ EBioMedicine 2022;77:103891.

12. Bartlett NW, Walton RP, Edwards MR, Aniscenko J, Caramori G, Zhu J และอื่นๆ แบบจำลองเมาส์ของโรคที่เกิดจากไรโนไวรัสและอาการกำเริบของการอักเสบทางเดินหายใจจากภูมิแพ้ ณัฐ เมด 2551;14:199-204.

13. Singanayagam A, Glanville N, Girkin JL, Ching YM, Marcellini A, Porter JD และอื่นๆ การปราบปรามคอร์ติโคสเตียรอยด์ของภูมิคุ้มกันต้านไวรัสจะเพิ่มปริมาณแบคทีเรียและการผลิตเสมหะในการกำเริบของโรคปอดอุดกั้นเรื้อรัง ณัฐ คอมมูน 2018;9:2229.

14. Gentzsch M, Boyles SE, Cheluvaraju C, Chaudhry IG, Quinney NL, Cho C และอื่นๆ การช่วยเหลือทางเภสัชวิทยาของเซลล์เยื่อบุผิวหลอดลมซิสติกไฟโบรซิสที่ตั้งโปรแกรมใหม่แบบมีเงื่อนไข Am J Respir Cell Mol Biol 2017;56:568-74.

15. Liu X, Ory V, Chapman S, Yuan H, Albanese C, Kallakury B และอื่น ๆ ตัวยับยั้ง ROCK และเซลล์ตัวป้อนทำให้เกิดการสร้างโปรแกรมใหม่ตามเงื่อนไขของเซลล์เยื่อบุผิว Am J Pathol 2012;180:599-607.

For more information:1950477648nn@gmail.com