中草药抗流感的可能机制:类黄酮通过肠道菌群抵御流感病毒
肠道菌群不只消化食物,它们还对免疫系统产生深远的影响。一项新的研究表明,一种特殊的肠道微生物很可能是通过分解自然产生的一种叫做黄酮类的化合物而防止老鼠患上严重的流感,这种化合物通常在红茶、红酒和蓝莓等食物中出现。
这项研究是由圣路易斯华盛顿大学医学院的科学家们在老鼠身上进行的。研究还表明,这种策略在流感病毒感染之前,能够有效地避免流感带来的严重损害。这项工作也有助于解释人类对流感的反应多变性。
这项成果于2016年8月4日发表在 Science上。
“多年来,类黄酮被认为具有保护作用,可以帮助调节免疫系统来对抗感染,”第一作者Ashley L.Steed博士说,他是儿科医生,在圣路易斯儿童医院治疗重症监护病人。“类黄酮在我们的饮食中很常见,所以我们研究很重要的一点是,黄酮类可能与肠道菌群一起保护我们免受流感和其他病毒感染。”
流感的特点是发热、咳嗽和身体疼痛,这是上呼吸道常见的、有时致命的病毒感染。老年人、孕妇、幼儿以及患有慢性疾病的人(如哮喘和心脏病),最容易出现严重的流感并发症。根据美国疾病控制和预防中心的数据,自2004年以来,美国平均每年有113名儿童死于流感。世界卫生组织估计,全世界每年有25万到50万人死于流感。
之前的证据表明,肠道菌群可能对预防严重的流感很重要,因此在这项研究中,研究人员旨在确定肠道微生物可能提供的保护。此外,多年来,营养学家一直在探索与富含类黄酮的食物有关的潜在有益健康的东西。
这项研究的资深作者ThaddeusS.Stappenbeck博士说:“我们的研究结果还表明,你不仅需要一种富含类黄酮的饮食,还需要合适的肠道菌群来使用这些类黄酮以控制免疫反应。”他是病理学和免疫学的Conan教授。“我们已经能够识别出至少一种利用这些化合物来提高干扰素的浓度的细菌。这阻止了老鼠体内与流感相关的肺损伤。这种损害常常会引起严重的并发症,如肺炎。”
作为这项研究的一部分,研究人员对人体肠道菌群进行了筛选以寻找一种能代谢类黄酮的微生物。Stappenbeck和Steed确定了一种这样的微生物,他们怀疑该微生物可能会防止流感的损害。这种叫做梭状芽胞杆菌(Clostridiumorbiscindens)的微生物降解类黄酮然后产生一种能增强干扰素信号的代谢物。
Steed说;“这种代谢物被称为脱氨基酪氨酸(DAT)。我们先用DAT处理老鼠,然后用流感病毒感染它们,发现被DAT处理过的老鼠的肺损伤要比没有被处理的老鼠少得多。”
有趣的是,尽管接受治疗的老鼠的肺没有那么严重的流感导致的损伤,但是它们的病毒感染水平与没有接受治疗的老鼠的水平是相同的。
Stappenbeck说:“感染基本上是一样的。这些微生物和DAT并不能阻止流感病毒的传染,但是,DAT可以阻止免疫系统对肺部组织造成伤害。”
这很重要,因为每年的流感疫苗在预防感染方面并不总是有效。
Steed说:“但有了DAT,就有可能防止被流感病毒感染的人生病。”他说:“这一策略并不针对病毒,而是病毒的免疫应答。这可能是有价值的,因为随着时间的推移,由于流感病毒的变异,针对该病毒的治疗和疫苗面临着挑战。”
接下来的步骤包括确定其他可能使用类黄酮来影响免疫系统的肠道微生物,以及为那些这些细菌在其肠道中未充分定植的人们寻找提高它们水平的方法。研究人员说,随着研究计划的推进,在下一个流感季节开始之前,喝红茶和吃富含类黄酮的食物也行是个不错的主意。
参考文献: Steed AL, Christophi GP, Kaiko GE,Sun L, Goodwin VM, Jain U, Esaulova E, Artyomov MN, Morales DJ, Holtzman MJ,Boon ACM, Lenschow DJ, Stappenbeck TS. "The microbial metabolite desaminotyrosine protects from influenza through type I interferon" Science.Aug. 4, 2017. science.sciencemag.org/cgi/doi… 1126/science.aam5336