肠道菌群代谢物丁酸通过PI3K/AKT通路调控CX3CR1+ NK细胞缓解肺炎克雷伯菌诱导的肺损伤

背景：CX3CR1的表达受肠道菌群调控，并与脓毒症患者的预后相关。然而，其潜在机制尚不明确。本研究旨在探讨肠道菌群成分在调控CX3CR1表达中的作用及其对脓毒症中肺炎诱导的肺损伤的影响。方法：通过给小鼠饲喂抗生素混合物建立伪无菌小鼠模型，随后用肺炎克雷伯菌感染小鼠。对菌群耗竭小鼠进行粪便菌群移植（FMT），并采用16S rRNA基因测序和靶向代谢组学技术鉴定关键代谢物。利用流式细胞术分析自然杀伤（NK）细胞的表型。添加丁酸作为补充进行挽救实验。接着，用丁酸预处理NK92细胞以探索相关潜在信号通路。结果：在动物研究中，我们发现NK细胞上CX3CR1的表达依赖于肠道菌群及其代谢物，这与菌群耗竭小鼠在肺炎克雷伯菌感染后的存活率相关。FMT提高了这些小鼠肺部CX3CR1+ NK细胞的比例，恢复了紊乱的菌群和代谢物，并减轻了感染诱导的肺损伤。在代谢物中，丁酸被确定为关键代谢物，它能增加CX3CR1+ NK细胞的比例和干扰素（IFN）-γ分泌，降低细菌负荷，减轻肺组织损伤，并提高存活率。在体外实验中，丁酸激活了NK92细胞的PI3K/AKT通路，促进了CX3CR1的表达，增强了NK细胞的活性和迁移能力。结论：我们得出结论，丁酸通过PI3K/AKT通路调控CX3CR1+ NK细胞，从而减轻肺炎克雷伯菌诱导的肺损伤。