Cell Rep Med：揭示呼吸道微生物组影响人类细菌性肺炎严重程度的分子机制

肺炎是由细菌、病毒或真菌引起的肺泡感染，其是全球发病率和死亡率的主要原因之一，给临床和经济带来了沉重的负担，同时也是全球的一个公共健康问题；人类呼吸道的微生物生态系统（微生物组）往往会定植到不同的生境中。呼吸道微生物组能通过刺激宿主机体的免疫系统并保护机体抵御病原体的感染，来促进人类健康，因此其备受科学家们的关注。近日，一篇发表在国际杂志Cell Reports Medicine上题为“The respiratory tract microbiome, the pathogen load, and clinical interventions define severity of bacterial pneumonia”的研究报告中，来自法国科学研究中心等机构的科学家们通过研究表明，微生物组的组成、病原体负荷和临床干预措施会影响嗜肺军团菌引起的细菌性肺炎的严重程度。

这项研究中，研究人员通过联合研究分析了嗜肺军团菌引起的肺炎患者在整个住院期间机体呼吸道微生物组的多样性和组成，包括细菌、古细菌、真菌和原生动物等。嗜肺军团菌是一种被称之为军团病的严重肺炎的病原体，其往往会通过吸入人工水源中受污染的气溶胶而感染，比如淋浴水、热水浴缸或空调系统等，军团病的致死率从5%至40%不等，这主要取决于临床情况和地区；其风险因素包括高龄、原有的肺部疾病、吸烟和免疫抑制等，大约三分之二的报告病例都发生在男性身上。

欧洲的军团病从2005年的4,693例增加到了2021年的10,004例，增幅高达113%，这种急剧上升的原因之一可能是气候变化、水温升高以及更加频繁和剧烈的洪水，从而就使得军团菌能更快地复制并进入人类环境中。这项研究中，研究人员将高通量细菌、古细菌和真菌标记基因测序技术与量化手段相结合来分析随着感染过程以及在医院干预措施（比如使用机械通气和抗生素等）的作用下患者机体呼吸道微生物组是如何发展的。研究人员分析了由嗜肺军团菌引起的38名肺炎住院患者的独特队列。

揭示呼吸道微生物组影响人类细菌性肺炎严重程度的分子机制。

图片来源：Cell Reports Medicine (2023). DOI:10.1016/j.xcrm.2023.101167

研究者Carmen Buchrieser教授解释道，我们发现了复杂的微生物组动态特征，其中共生微生物和病原微生物会共存，其之间丰度平衡会驱动微生物组恢复或菌群失调，科学家们观察到，在住院初期，微生物组的多样性会减少，致病性嗜肺军团菌则会被抗生素疗法所杀灭。但这一空位很快就会被其它机会性物种所占据，这些物种通常会对抗菌药物产生一定的耐受性，而这是预防二次感染策略中应该考虑的因素，细菌和真菌负荷最高的呼吸道微生物组也显示出了较低的多样性和病原体富集程度，这就表明，较高的生物量虎嗅是二次感染或合并感染的生物标志物。

最后，研究人员发现，军团菌的生物量与疾病的严重程度和合并症有关，这就表明，病原体的定量分析应该纳入到患者的日常监测中，诸如机械通气或使用特定类型的抗生素等临床干预措施会影响微生物组的组成，从而影响患者的疾病预后。这项研究中，研究人员还发现，真菌、古细菌和原生动物或许是住院患者呼吸道中的常驻菌，而并非仅仅是过渡菌，其可能会导致患者机体肺炎的进展，当然这还需要进一步研究。综上，本文研究结果表明，呼吸道微生物组的平衡、病原体负荷动态和临床干预之间的相互作用对于肺炎患者机体的恢复发挥着至关重要的作用。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Ana Elena Pérez-Cobas，Christophe Ginevra，Christophe Rusniok, et al. The respiratory tract microbiome, the pathogen load, and clinical interventions define severity of bacterial pneumonia, Cell Reports Medicine (2023). DOI: 10.1016/j.xcrm.2023.101167