哮喘常伴有焦虑障碍，但哮喘与神经精神症状之间的关联机制仍不明确。在本研究中，我们探讨了肺部微生物群及其代谢物在卵白蛋白诱导的哮喘小鼠模型中对类似焦虑行为的贡献。行为测试和静息态功能性磁共振成像显示，部分易出现焦虑行为的小鼠表现出类似焦虑的表型以及海马功能障碍。这些小鼠的海马区存在神经炎症和神经元损伤，并伴有肺部微生物群的失调。将来自易焦虑供体的肺部微生物群移植到受体小鼠体内后，也引发了类似的行为变化，表明肺部微生物群起到了致病作用。非靶向代谢组学分析发现formononetin是一种候选代谢物，其与酸杆菌的相对丰度呈正相关。经气管给予formononetin可以缓解类似焦虑的行为，减少海马区的炎症和损伤，并恢复海马区的BDNF/TrkB信号通路。然而，这些效应可被TrkB拮抗剂ANA-12所阻断。转录组学和免疫荧光分析表明，formononetin通过调节海马区的小胶质细胞发挥作用。体外实验和small RNA测序分析进一步证实，formononetin通过下调miR-1912-3p来促进BDNF的产生，从而解除其在小胶质细胞中的翻译抑制。综上所述，这些发现揭示了一个肺-脑轴：肺部微生物群相关的代谢物通过调节小胶质细胞功能来缓解与哮喘相关的焦虑症状。
