轻度至中度慢性阻塞性肺疾病中下气道菌群失调加重肺部炎症损伤

慢性阻塞性肺疾病（COPD）与高发病率、高死亡率和医疗费用相关。香烟烟雾是致病因素；然而，并非所有重度吸烟者都会发展为COPD。微生物定植和感染是晚期疾病进展的促成因素。我们调查了轻度至中度COPD中是否发生下气道菌群失调，并分析了对COPD发病机制的潜在机制贡献。我们招募了57名有>10包年吸烟史的患者：26名有生理学上的COPD证据，31名肺功能正常（吸烟对照组）。通过支气管镜取样上气道、下气道和环境背景样本。样本通过16S rRNA基因测序、全基因组、RNA宏转录组和宿主RNA转录组进行分析。使用临床前小鼠模型评估香烟烟雾和菌群失调对下气道炎症损伤的贡献。与吸烟对照相比，微生物组分析显示COPD受试者的下气道富集了常见的口腔共生菌。下气道宿主转录组学显示轻度至中度COPD中炎症和肿瘤发生标志物存在差异，如IL-17、IL-6、ERK/MAPK、PI3K、MUC1和MUC4上调。最后，在暴露于香烟烟雾的临床前小鼠模型中，常见口腔共生菌导致的下气道菌群失调加重了炎症损伤，揭示了与人类COPD患者观察到的相似转录组特征。下气道菌群失调在烟雾暴露背景下对COPD早期的炎症损伤有贡献。针对下气道微生物组与戒烟相结合可能具有潜在的治疗相关性。