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原名：Nasopharyngeal Microbiota: Gatekeepers or Fortune Tellers of Susceptibility to Respiratory Tract Infections?

譯名：鼻咽微生物群：呼吸道感染易感性的守門人還是預(yù)言家

期刊：American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine

IF：15.239

發(fā)表時間：2017年

通信作者：Yvonne J. Huang, MD

通信作者單位：Division of Pulmonary/Critical Care Medicine University of Michigan, Ann Arbor

上呼吸道微生物的研究由于幾個原因引起了越來越多的關(guān)注,。首先，鼻腔通道經(jīng)常暴露在外界環(huán)境中,，是許多吸入化合物,、顆粒物、過敏原和微生物與呼吸粘膜的第一個界面,。其次,，鼻咽(NP)空間對于呼吸道取樣是相對容易的，允許使用較少侵入性的方法研究更多的受試者,。第三,，上呼吸道感染(URIs)是重要的臨床事件，不僅具有顯著的發(fā)病率,，而且可能影響肺的發(fā)育,，增加兒童哮喘的風(fēng)險^[1]。因此,，鼻咽部可以被看作是呼吸健康的看門人,。然而，NP微生物群對這種守門人作用的貢獻(xiàn)程度以及這種作用可能發(fā)生的機制尚不清楚,。

最近對嬰兒和兒童的研究報道了NP細(xì)菌菌群組成與URI結(jié)果之間的重要聯(lián)系,，在某些情況下，還與復(fù)發(fā)性喘息或兒童期哮喘的風(fēng)險有關(guān)^[2-6],。這類利用16S rRNA基因測序等敏感技術(shù)來識別細(xì)菌群落的研究,，代表了微生物組研究從簡單的特征研究到微生物-疾病-表型關(guān)聯(lián)的推理假設(shè)檢驗的進(jìn)步。然而,，一些問題仍然阻礙了呼吸微生物學(xué)的研究,。一是氣道微生物群組成的個體異質(zhì)性，包括健康和疾病方面的異質(zhì)性,，特別是在分類學(xué)細(xì)目(即屬或種級)的更精細(xì)層次上觀察^[6,7],。這意味著可能需要更大的受試者數(shù)量來揭示不同組之間的微生物學(xué)相關(guān)差異，而獲取足夠的樣本，尤其是從較低的氣道獲取樣本可能是一項挑戰(zhàn),。其次,，呼吸微生物組的穩(wěn)定性尚不清楚，但建立與疾病結(jié)果的關(guān)聯(lián)解釋是很重要的,；橫斷面分析是迄今為止的大多數(shù)證據(jù),，很少有例外^[7-10]。最近關(guān)于小兒NP菌群的研究已經(jīng)開始前瞻性地解決這些問題,，Bosch和他的同事^[11]的研究就是一例,。

本研究報告了來自112名來自荷蘭的健康嬰兒前瞻隊列中拭子采樣的NP細(xì)菌微生物群的分析結(jié)果。主要目標(biāo)是研究與呼吸道感染頻率（RTI,；0-2,、3-4或5-7RTI）相關(guān)的NP細(xì)菌微生物群在生命的第一階段的發(fā)展軌跡。由受過訓(xùn)練的專業(yè)人員進(jìn)行頻繁抽樣,，其中足月嬰兒在出生后不久，第1,、7和14天收集NP拭子,，然后每月采樣至4個月和6、9和12個月收集NP拭子,。在有癥狀的RTIs(家訪)時也采集了NP拭子,，RTIs的定義是發(fā)燒和呼吸道癥狀。用16S rRNA基因測序和多種統(tǒng)計學(xué)和數(shù)據(jù)可視化技術(shù)對1121份樣本進(jìn)行分析,。如先前從該隊列的一個亞組中報告的,，NP細(xì)菌組成的差異與分娩方式和嬰兒喂養(yǎng)獨立相關(guān)^[12，13],。由于與年齡相關(guān)的NP細(xì)菌成分的變化也曾在這個隊列中觀察到^[11],，因此首先應(yīng)用機器學(xué)習(xí)方法來確定具有0-2次RTI的嬰兒的參考組中年齡判別分類群的最佳數(shù)量。由此建立了一個模型,，用于預(yù)測兩組中更頻繁發(fā)生RTI的微生物群模式的生理年齡,。與參照組相比，患5-7次或3-4次RTIs患兒的這種微生物群模式(作者稱之為“微生物群年齡”)有顯著差異,。有趣的是,，NP細(xì)菌組成的異常模式在非常早的時候就很明顯，在一個月大的樣本中,，常見的RTI組就出現(xiàn)了分化,。與參照組相比，最高RTI組的最顯著差異是棒狀桿菌和Dolosigranulum（CDG簇）的顯著表達(dá)不足,，莫拉氏菌屬的早期出現(xiàn)和過度表達(dá),。這些觀察表明NP細(xì)菌組成的這種模式與嬰兒有癥狀的RTI的易感性增加有關(guān)。

在生命的最初幾周進(jìn)行的密集抽樣,，加上復(fù)雜的分析方法,，使這些發(fā)現(xiàn)得以實現(xiàn),，并使我們對早期生命時期的關(guān)注進(jìn)一步增強。這些發(fā)現(xiàn)與現(xiàn)有的大量證據(jù)相吻合,，這些證據(jù)表明圍產(chǎn)期,，甚至產(chǎn)前暴露在環(huán)境中會對我們的微生物群落和免疫功能產(chǎn)生重要影響，進(jìn)而影響未來的健康狀況,。新穎之處在于,，這些微生物介導(dǎo)的相互作用可能并不局限于腸道，而是在嬰兒發(fā)育過程中也可能在呼吸道局部發(fā)生,。澳大利亞最近的一項研究還發(fā)現(xiàn),，與兒童期反復(fù)發(fā)作的喘息或哮喘相關(guān)的NP細(xì)菌組成（<7周齡）的早期生活差異^[4]。這些發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識到NP微生物群對呼吸道健康的潛在重要性,，但仍然存在許多問題,。

首先，這些不同的NP微生物模式的功能含義是什么,？對NP粘膜免疫功能表達(dá)的評估尚未見報道,，這可能有助于了解異常NP菌群年齡模式是否與不同的局部免疫譜有關(guān)。此外,，盡管分析評估莫拉氏菌屬在預(yù)測模型中的重要性,，但過度表達(dá)的莫拉氏菌屬是RTI易感的主要罪魁禍?zhǔn)祝€是CDG的顯著缺失對于它們假定的保護作用同樣重要,？在這些關(guān)系中所涉及的細(xì)菌種類和/或菌株還不能從基于16S rRNA的分析確定,。其次，從所顯示的數(shù)據(jù)來看,，本研究中的RTIs的病因和時間是不確定的,。病毒PCR或細(xì)菌培養(yǎng)研究的結(jié)果未見報道，這可能是考慮到先前報道的有癥狀（但非無癥狀）鼻病毒感染與NP微生物組成差異之間的關(guān)系 ^[2,，3],。最后，已經(jīng)證實腸道微生物是動態(tài)的,，并從出生開始積極影響免疫發(fā)育,。可能早期與頻繁的RTIs相關(guān)的NP菌群分化模式只是簡單的指定嬰兒更有可能患有RTIs,，這是由于免疫功能發(fā)育的差異,。盡管有這些警告和懸而未決的問題，但這仍是一項值得仿效的研究,，因為其精心的研究設(shè)計,、樣本收集方法的標(biāo)準(zhǔn)化以及清晰描述方法的透明性。未來的研究將更好地闡明NP菌群模式是否只是那些有頻繁RTIs或其他結(jié)果風(fēng)險的個體的算命者，或者鼻咽微生物群(微生物的總數(shù),，它們的基因組功能,，以及生態(tài)位內(nèi)的相互作用)是否在確定呼吸道疾病風(fēng)險中起著關(guān)鍵的把關(guān)作用。