近日，来自瑞典斯德哥尔摩大学的研究团队在《免疫》杂志上发表一篇题为" The gut microbiota prime systemic antiviral immunity via the cGAS-STING-IFN-I axis" 的研究论文，回答了我们的疑问。

  因为抗生素对肠道菌群的影响最大，所以，研究人员用抗生素治疗小鼠 ，然后对收集到的小鼠粪便进行检测，发现经抗生素治疗的小鼠的肠道菌群几乎都消失了，尤其是那些曾经占主导地位的拟杆菌门和变形菌门菌群。

  图1 口服抗生素前后小鼠个体粪便中细菌门的丰度

  接着，研究人员又用1型单纯疱疹病毒攻击小鼠，使小鼠肺部或全身感染，结果发现，经抗生素治疗的小鼠体内复制的病毒比对照组小鼠多得多，并且它们的临床症状也更严重。这意味着肠道菌群有助于全身抵抗病毒感染，也有助于保护远端器官。

  图2 病毒感染

  肠道菌群是怎样促进抗病毒的呢？

  研究人员首先想到了I型干扰素，一种对抗病毒免疫至关重要的效应分子，主要由巨噬细胞分泌产生。当人体正常的时候，I型干扰素水平较低，一旦人体发生感染，巨噬细胞就会大量分泌I型干扰素，激活其它免疫细胞清除病毒。

  通过小鼠试验，研究人员发现，经抗生素治疗的小鼠，即使感染了病毒，体内的I型干扰素水平仍然很低，如果通过粪便移植使它们的肠道菌群恢复正常，那么，小鼠体内的I型干扰素就能在24小时内增加到正常水平。而且，对于那些干扰素受体基因缺失的小鼠，只要肠道菌群是正常的，它们体内的I型干扰素就能保持正常。这表明，肠道菌群能协助机体调控I型干扰素。

  原来，血液循环中存在由肠道菌群释放的膜泡，这些膜泡里包裹着细菌的DNA，当有病毒入侵时，细菌DNA可通过cGAS-STING通路激活I型干扰素的表达，上调体内I型干扰素的水平，启动其它免疫细胞的抗病毒状态。

  图3 膜泡里的DNA通过cGAS-STING通路激活I型干扰素的表达

  膜泡能有效地保护DNA免受核酸酶的影响，由于膜泡个子小，可以很容易地穿越粘液/组织和细胞膜等生物屏障，自由地游走到不同的器官组织，与宿主细胞膜融合。通过膜泡，肠道菌群可以远距离调控I型干扰素，即使感染部位远离肠道，肠道菌群仍能协助免疫系统启动抗病毒反应。

  图4膜泡易穿过生物屏障进入血液循环

  这项研究突显了肠道菌群在维持免疫系统对抗病毒方面的重要性，同时提醒我们，不要低估在病毒感染期间不当使用抗生素的风险。

  原文链接：https://www.cell.com/immunity/fulltext/S1074-7613(22)00177-7