急性下呼吸道感染是儿童呼吸系统常见病,包括支气管炎、肺炎、支气管扩张等。其中肺炎是造成儿童尤其是婴幼儿时期死亡的首要因素,由于抗生素和疫苗应用,肺炎患病率死亡率明显下降,但近年来肺炎死亡率又呈现上升趋势,传统的实验室检测技术如细菌培养等可识别的病原微生物很少,而且检出病原菌不能完全反映气道菌群的变化,严重影响了早期对症治疗。肺炎的发生不仅涉及病原菌定植,气道内菌群失调同样发挥重要作用,16SrDNA序列分析技术的应用使人们对下呼吸道菌群的认识进入一个崭新的阶段。但是目前肺部菌群改变与肺炎的关系仍知之甚少。本课题通过16SrDNA序列分析技术检测儿童下呼吸道菌群分布的多样性。通过检测肺炎患者咽拭子及肺泡灌洗液样本,发现肺炎患者下呼吸道菌群在丰富度及多样性上明显高于上呼吸道,但是其菌群丰度明显低于上呼吸道。细菌性肺炎与非细菌性肺炎菌群存在差异的主要菌群为变形菌门嗜血杆菌属等,KEGG代谢通路检测分析则发现细菌性肺炎较非细菌性肺炎存在代谢组学差异的主要通路是脂肪代谢通路中脂肪酸延长。支气管哮喘(asthma)是以慢性气道炎症、支气管高反应性和可逆性气道受阻为特点的慢性呼吸道疾病,其具体病因及发病机理至今尚未完全明确。虽然目前对哮喘发病机制和治疗方式的相关研宄取得了长足的进步,但世界范围内哮喘发病率和死亡率仍在不断上升。哮喘发病具有一定的家族遗传性,但复杂多变的环境因素对哮喘的影响也不容忽视。环境因素是诱发哮喘和哮喘急性发作的重要危险因素,哮喘环境触发因素主要包括空气污染物,病原菌及其代谢产物等。研宄发现哮喘患者相较健康人气道内革兰阴性菌类的变形菌门显著增多,并且其中的嗜血杆菌属与哮喘急性发作关系密切。脂多糖(LPS)是革兰阴性菌细胞壁的共同组分,也是革兰阴性菌主要致病成分。已知气道LPS暴露水平决定哮喘模型免疫反应类型,高浓度的LPS诱导Thl型免疫反应,低浓度的LPS诱导Th2型免疫反应,既往认为Th2表达增高造成的Thl/Th2比例失衡是哮喘发病的主要免疫学机制,近年来发现Thn/Treg细胞比例失衡同样发挥着重要作用。本课题通过构建经典的短期哮喘小鼠模型,在哮喘激发期给予低剂量的LPS,发现在LPS的刺激下,哮喘小鼠肺组织出现了明显的炎症细胞浸润,组织水肿及黏液分泌增多的病理表现;实时荧光定量实验发现,BATF(Thl7转录因子)和RORA(Thl 7转录因子)的表达量在低浓度LPS作用下降明显。LCL组STAT5(Treg转录因子)及FoxP3(Treg细胞因子)表达量明显高于哮喘组;ELISA实验发现,在低浓度LPS作用下IL-17A浓度降低,TGF-p浓度LCL组高于哮喘组。实验结果表明,在低浓度LPS的作用下哮喘小鼠ThO细胞向Treg细胞分化明显增多,向Thl7细胞分化明显减少。即低浓度LPS作用下Thl7/Treg比例下降,对哮喘免疫反应有减轻作用。该课题对于我们更深入理解LPS对哮喘的作用机制以及明确LPS影响下哮喘的临床表征提供里新思路,从而为LPS缓解哮喘症状提供理论依据以及可能的干预措施,具有非常重要的意义。