【动物实验】-氧气疗法损害小鼠肺微生物组

动物实验,氧气疗法

中国实验动物信息网

2020-10-12

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　　严重的COVID-19的症状之一是呼吸急促，这会大大降低血氧水平。这称为低氧血症。入院后，向这些患者提供氧气治疗以使其水平恢复正常。但是，新的研究表明，这种普遍的补救措施可能会意外地通过。 “人们认为肺部相对干净无细菌。”

　　UM医学院的前博士后研究员Shanna Ashley说。 “事实证明，肺中的细菌平衡与肠道一样重要，”阿什利与由肺和重症监护医学以及微生物学和免疫学助理教授罗伯特·迪克森博士领导的团队合作。他的实验室花了很多年研究肺微生物在健康和疾病中的作用。他们的研究发现，氧气破坏了这种平衡并导致了肺损伤。

　　科学家早就知道氧气会损害肺部。迪克森说：“氧气实际上是一种有效的肺毒素。” “如果将一只健康的小鼠的100％氧气摄入，它将在5天之内死亡，并遭受COVID-19和其他肺部毒素的折磨。与创伤患者一样，肺部严重受伤。”

　　强化治疗患者通常需要长期的高浓度氧气治疗。他们的团队开始研究治疗性氧气如何影响肺部微生物组。他们研究了使用呼吸机超过24小时的重症患者，并研究了在肺部样本中检测到的细菌。他们发现，患者样品中存在的细菌类型存在显着差异，具体取决于细菌接受的是低，中还是高浓度的氧气。具体而言，接受高氧水平的患者是高度抗氧细菌，并且更有可能生长金黄色葡萄球菌，这是ICU肺部感染的常见原因。

　　狄克逊说： “我想知道我提供给患者的氧气是否会影响呼吸道中的细菌群落，因为不同类型的细菌对氧气的处理方式非常不同。”

　　了解氧气与肺细菌之间的关系为此，研究团队在小鼠中设计了一系列实验。他们首先将健康小鼠暴露于高浓度的氧气中，并研究了氧气对健康小鼠中肺细菌的影响。阿什利说：“正如预期的那样，向健康的老鼠提供高水平的氧气会迅速改变肺部群落。” “需氧菌减少，需氧菌增加。”经过3天的氧气治疗，有氧葡萄球菌是迄今为止小鼠肺中*常见的细菌。

　　接下来，研究小组设计了一个实验来回答“鸡还是蛋”这一重要问题。细菌群落的这些变化会引起肺损伤吗？还是由于肺部损伤而改变细菌群落？首先比较一下肺。与肺细菌变化相比，损伤的相对发作时间解决了这个问题。

　　使用小鼠，有可能证明由于高氧浓度，肺部微生物组在1天后发生了变化，但是直到3天后才发现对肺部的损害，并且破坏了微生物组后对肺部的损害。不是另一个。路。此外，他们表明，在暴露于氧气的小鼠中，肺部细菌的自然变化与炎症严重程度的变化密切相关。为了进一步加强因果关系，他们转向了缺少微生物群的无菌小鼠。 “我们想看看暴露于治疗性氧气的无菌细菌对肺部有选择性的优点或缺点，” Ashley说。比较两组基因相同的小鼠，一组有细菌，另一组没有细菌，无细菌的小鼠受到氧气诱导的肺损伤的保护。