宋元林教授团队：聚焦基础机制与多组学探索，挖掘呼吸疾病底层分子与菌群线索（上）

宋元林教授团队：聚焦基础机制与多组学探索，挖掘呼吸疾病底层分子与菌群线索（上）｜ERS 2026华夏鸿音

发布时间：2026-09-12

本文审核：宋元林教授

“匠心求索，彰显华夏硕果”

2026年9月5日至9日，第36届欧洲呼吸学会（ERS）国际大会将在西班牙巴塞罗那盛大举行。为呼吸医学领域全球规模最大、最具影响力的年度学术盛会之一，本次ERS大会预计将吸引约20,000名来自世界各地的呼吸领域专家，涵盖临床医生、科研人员、护理人员及患者代表等，共同探讨呼吸医学的最新科学进展与临床实践。

本届大会上，复旦大学附属中山医院宋元林教授团队共有多项研究成果入选展示，内容涵盖急性呼吸窘迫综合征（ARDS）多组学特征、肺部及肠道菌群代谢、急性肺损伤分子机制、肿瘤免疫微环境探索，同时包含慢性阻塞性肺疾病（简称慢阻肺病）临床队列分析、支气管扩张器械干预、床旁影像技术评估、中国人群长期预后及心理共病研究。因内容丰富，将分为上下两篇推送，此为上篇，聚焦于基础机制与多组学探索，邀您一同抢先阅览！

多中心前瞻性肺部多组学研究揭示糖皮质激素治疗应答型ARDS患者的可治疗特征

研究目的

本研究旨在识别糖皮质激素治疗应答型ARDS的分子特征。

研究方法

这项多中心前瞻性队列研究纳入中国上海8家医院的肺炎患者，收集临床资料和生物样本，并开展宏基因组二代测序、蛋白质组学、转录组学和代谢组学检测。通过多组学整合分析筛选与治疗应答相关的分子，并在BEAS-2B细胞和C57BL/6小鼠模型中验证高度相关的生物标志物。

研究结果

共纳入133例肺炎患者（其中57例合并ARDS）和27名健康对照。组学分析显示，ARDS患者具有能量代谢失调、全身应激和神经内分泌激活以及炎症反应亢进等特征。进一步分析发现，对糖皮质激素有应答的患者具有更高的微生物多样性；组织蛋白酶D、钙网蛋白、干扰素刺激基因15和转谷氨酰胺酶2等分子可能与治疗应答相关。功能富集和蛋白质-蛋白质相互作用分析提示，糖皮质激素可能通过抑制内质网应激通路，进而阻断“内吞作用-溶酶体-抗原呈递”级联反应，发挥抗炎和肺保护作用。体外和体内实验均支持这一机制，相关关键靶点的核糖核酸（RNA）和蛋白水平均发生显著变化。

研究结论

本研究明确了糖皮质激素治疗应答型ARDS的微生物和宿主分子特征，并揭示了其潜在机制，为精准分层和靶向治疗提供了新的思路。

微生物组驱动的色氨酸代谢失调介导肺炎患者肺部菌群失调与急性呼吸窘迫综合征的关联

研究背景及目的

肺炎诱发ARDS时，肺部微生物群的特征及其与宿主的功能性相互作用尚未得到充分阐明。

研究方法

在一项多中心前瞻性肺炎患者队列中，对合并ARDS（n=273）和未合并ARDS（n=551）患者的支气管肺泡灌洗液（BALF）及痰液进行宏基因组测序。采用整合多组学方法分析BALF中的宿主反应，包括基于非靶向LC-MS的代谢组学、转录组学和蛋白质组学。

研究结果

无论在BALF还是痰液中，肺炎合并ARDS患者的肺部微生物群α多样性均低于肺炎未合并ARDS患者。ARDS患者的BALF中，伊丽莎白菌属、曲霉属和棒状杆菌属富集。基于44个差异丰度菌属建立的模型中，极端梯度提升模型（XGBoost）对ARDS相关微生物群表型的区分能力最佳（AUC=0.720）；具有该表型的患者院内死亡风险更高（HR=3.69，95% CI：2.40-5.66，P<0.001）。多组学分析显示，异常氨基酸代谢在不同组学层面呈一致改变，其中色氨酸代谢持续且显著紊乱。在加权基因共表达网络分析（WGCNA）模块层面，色氨酸代谢激活以及犬尿氨酸及其下游代谢物水平升高，与更严重的氧化应激和免疫失调相关，并与肺炎合并ARDS患者死亡风险增加相关。

研究结论

ARDS特异性的肺部微生物群特征与肺炎患者死亡独立相关，并在功能上与宿主色氨酸代谢紊乱有关。

糖酵解介导TBX3-EDNRB轴受损驱动LPS诱导急性肺损伤中的内皮细胞表型转换

研究背景及目的

急性肺损伤（ALI）过程中导致内皮屏障受损的核心调控因素目前仍缺乏认识。为此，本研究对脂多糖（LPS）诱导急性肺损伤小鼠的肺组织进行单细胞RNA测序（scRNA-seq），发现 T-box转录因子3（Tbx3）-内皮素B型受体（Ednrb）轴可能是调控内皮细胞（EC）表型的重要分子机制；随后进一步在体外验证其功能，并探索其上游启动因素。

研究方法

对对照组及LPS诱导急性肺损伤小鼠的肺组织进行scRNA-seq分析，并进一步对内皮细胞进行亚群分析，以研究损伤状态下内皮细胞的表型变化。采用拟时序分析和差异基因表达分析筛选潜在的分子调控轴。体外实验采用人肺微血管内皮细胞（HPMECs）建立内皮损伤模型，通过基因过表达和敲低研究TBX3和EDNRB的功能。采用蛋白质印迹（WB）、实时荧光定量PCR（qPCR）等方法检测基因表达及细胞表型。此外，采用染色质免疫共沉淀测序（ChIP-seq）研究TBX3对EDNRB的转录调控作用。

研究结果

正常小鼠肺组织中的内皮细胞可分为多种表型，其中肺泡毛细血管内皮细胞与经典气体交换型内皮细胞相似，主要与气体交换功能相关。发生损伤后，内皮细胞主要表现为炎症相关信号高表达。scRNA-seq数据分析提示，Tbx3-Ednrb信号轴可能参与肺内皮细胞由功能状态向炎症状态的转变。HPMEC体外实验显示，内皮损伤伴随TBX3和EDNRB表达下调；而TBX3过表达可抑制损伤诱导的细胞凋亡及铁死亡相关信号上调。敲低EDNRB则可导致内皮细胞连接异常。HPMEC中的ChIP-seq结果进一步表明，作为转录因子的TBX3可直接激活EDNRB基因转录，二者形成紧密的调控轴。此外，受损肺内皮细胞表现出糖酵解增强，且研究发现乳酸可抑制TBX3表达。这一作用可能与炎症状态下TET1表达下调以及其辅因子α-酮戊二酸（α-KG）可利用性降低有关。

研究结论

本研究确定了一条驱动ALI中内皮细胞损伤的关键分子轴——糖酵解-DNA甲基化-TBX3-EDNRB轴。靶向该通路的相关组成成分，可能为ALI及ARDS的治疗提供新的思路。

肠道菌群与短链脂肪酸（SCFAs）改善非小细胞肺癌（NSCLC）化疗联合免疫治疗的疗效

研究背景

肠道菌群失调对免疫治疗应答的影响已得到公认，但其对化疗联合免疫治疗方案疗效的作用仍尚不明确。

研究方法

对接受化疗-免疫联合治疗的NSCLC患者肠道菌群进行分析，采用16S rRNA测序对比治疗应答者与非应答者的肠道菌群特征。

研究结果

治疗应答者微生物丰富度更高，Faecalibacterium、Subdoligranulum等特定菌属以及厚壁菌门丰度更高。基于菌群组成构建的机器学习模型支持向量机（SVM）可预测治疗疗效，菌属水平曲线下面积（AUC）为0.763，物种水平AUC为0.855。宏基因组分析显示两组代谢通路存在显著差异，应答者SCFAs生成水平更高。小鼠模型中，粪菌移植（FMT）以及补充SCFAs，可通过增强肿瘤内效应T细胞活性，提升治疗疗效。

研究结论

研究提示，肠道菌群通过产生SCFAs调控化疗-免疫联合治疗的疗效，为改善NSCLC治疗结局提供新策略。

专家简介

宋元林教授

复旦大学附属中山医院呼吸科与危重症医学科主任
主任医师，教授，博导
中华医学会呼吸分会副主任委员
中国医师协会呼吸医师分会常委
上海市教委特聘教授，东方学者
上海市优秀学术带头人，领军人才
上海市呼吸病研究所副所长
上海市呼吸病学会主任委员
上海市肺部炎症与损伤重点实验室主任
Respirology 副主编，Clinical Respiratory Journal 主编，AJP-lung 编委
擅长治疗慢阻肺病、支气管扩张症、肺部感染和急慢性呼吸衰竭。主持科技部重点研发，自然基金重点项目，973子课题，上海市科委重大项目等20余项课题。在Lancet, JAMA-Internal Medicine, Thorax, AJRCCM, CCM等发表SCI论文260余篇，引用28000余次，H指数66。参与编写实用内科学，全国研究生教材，五年制本科全国教材等10余本著作，作为主编之一编写《现代呼吸病学》。先后获得上海市医学奖（二等），科技进步奖（二等），中华医学奖（三等），华夏医学科技奖（二等），亚太呼吸学会Woolcock研究奖等

参考文献

1.Y. Zhou, et al. Multicenter prospective lung multi-omics identifies treatable traits among patients with corticosteroid-responsive acute respiratory distress syndrome. ERS Congress 2026. OA1203.

2. D. Hou, et al. Microbiome‑Driven Tryptophan Metabolic Dysregulation Links Lung Dysbiosis to ARDS in patients with Pneumonia. ERS Congress 2026. PA2101.

3. J. Xu, et al. Endothelial phenotype switching in LPS-induced acute lung injury is driven by glycolysis-mediated of the TBX3-EDNRB axis. ERS Congress 2026. PA2177.

4. Y. Yang, et al.Gut microbiota and SCFAs improve the treatment efficacy of chemotherapy and immunotherapy in NSCLC. ERS 2026. PA2976

本平台旨在为医疗卫生专业人士传递更多医学信息。本平台发布的内容，不能以任何方式取代专业的医疗指导，也不应被视为诊疗建议。如该等信息被用于了解医学信息以外的目的，本平台不承担相关责任。本平台对发布的内容，并不代表同意其描述和观点。若涉及版权问题，烦请权利人与我们联系，我们将尽快处理。