研究背景和目的特发性肺纤维化(idiopathic pulmonary fibrosis,IPF)是一种病因未明的慢性间质性肺疾病,主要于老年人群发病,临床诊断后中位生存期一般为3-5年1。IPF病理学特征表现为肺上皮细胞受损凋亡、(肌)成纤维细胞异常增殖,肺泡间质胶原蛋白等细胞外基质沉积、组织结构重塑,最终导致肺换气功能衰竭2,3。长期以来,学术界一般认为肺纤维化是肺泡上皮细胞损伤后异常修复的结果4。近年来的研究显示,感染导致宿主免疫应激紊乱是加剧特发性肺纤维化进程的重要原因5。另一方面,健康肺组织中已鉴定确认微生物群落的分布。前期文献中有证据提示,病毒感染与特发性肺纤维化发病风险存在间有关联6,但特发性肺纤维化发生与发展过程中肺部菌群的变化及作用尚未得到充分阐述。有研究证实,肺部微生物组与慢性阻塞性肺疾病和囊性纤维化的发病明显相关7,8。然而,文献中鲜见关于肺部共生菌变异在特发性肺纤维化发病中作用的研究报道。本研究中,我们采用博来霉素诱导小鼠肺纤维化模型和16S rRNA基因测序技术,分析鉴定小鼠肺泡灌洗液和肺组织样本(主要包括呼吸道细支气管、肺泡管和肺泡)中微生物群落,及建模小鼠微生物群落的变异特征。首次描述肺泡灌洗液和肺组织间菌群分布的显著差异,并指出博来霉素肺纤维化建模小鼠肺部微生物菌群的改变主要出现在肺组织,而不是肺泡灌洗液。材料和方法我们用博来霉素尾静脉注射的方法建立肺纤维化小鼠模型。分别在建模后7天和28天时获得肺组织和支气管肺泡灌洗液(BAL)样本,分别抽提DNA,并采用16s RNA基因高通量测序和灌洗液(BAL-minus)细菌培养分析鉴定其中的微生物菌群。结果1.无论是肺纤维化模型组小鼠,还是对照组小鼠,其肺组织中检出的主要细菌都明显不同于肺泡灌洗液样本。2.分类分析显示,在肺泡灌洗液中检出的微生物分属于32门、51纲、103目、169科、317属而肺组织中检出微生物42门、108纲、257目、501科、1145属,表明肺组织中存在更为丰富的共生微生物。与同组动物相对应的肺泡灌洗液相比,肺组织中检出微生物的沙浓-威尔姆多样性指数更高。3.我们选取肺组织和肺泡灌洗液中相对含量最高的前20属微生物进行相对丰度差异性分析。结果显示,与对照小鼠相比过程中小鼠肺泡灌洗液中微生物菌群基本稳定,主要微生物保持不变;4.博来霉素诱导肺纤维化模型小鼠的肺组织中,可见特征性的主要共生微生物改变:在1/5的建模第28天(M28)小鼠和1/5建模第7天小鼠(M7)肺组织中,分别发现 Mycoplasma和Candidatus Pelagibacter(属于Rickettsidae 亚科)的过度增殖。5.肺泡灌洗液培养显示,葡萄球菌和不动杆菌在博来霉素诱导小鼠的肺泡灌洗液培养样本频繁培养阳性,而未见于对照组的肺泡灌洗液培养。但16S rRNA基因测序并未发现肺泡灌洗液中这两种细菌相对丰度的增加。结论1.小鼠肺部不同区域存在差异显著的菌群。2.在博来霉素诱导肺纤维化的小鼠模型中,肺组织主要菌群丰度的改变可能参与了部分小鼠肺纤维化发生过程。