PR:儿童时期呼吸道微生物群在呼吸道健康和免疫发育中发挥重要作用
2025-04-07 小文子 MedSci原创
研究进一步证实了鼻咽微生物群与年龄的关联,为理解呼吸道微生物群的发育提供了新证据。这种关联显示了其与个体生理、免疫和行为发育的潜在联系。
呼吸道的微生物群落在生命早期就已形成,与宿主一同发育,是人类呼吸健康的重要调节因素。呼吸道微生物群的组成及其对宿主健康的影响,是由宿主内在因素和外部因素共同决定。宿主内在因素,如pH值、气体分压,在整个呼吸道中各不相同,形成了有利于多种微生物生存的独特环境。外部因素包括婴儿期的出生方式和喂养方式、儿童时期的家庭和学校环境,以及成年期接触吸烟、抗生素和感染源等。此外,季节、温度和湿度等因素持续影响着微生物群落的组成。了解这些因素如何影响健康呼吸道微生物群的形成,对于识别微生物失调至关重要。Paediatric Reseach杂志发表了一项研究,探究儿童时期鼻咽部和气管微生物群之间的关系,以及年龄等因素对其的影响。
研究人员从172名20周龄至18岁的儿科手术患者中收集鼻咽拭子和气管吸出物样本。这些样本最初是为研究上下呼吸道SARS-CoV-2逆转录酶聚合酶链反应检测结果的一致性而收集的。研究团队使用QIAGEN微生物组DNA提取试剂盒提取样本DNA,通过特定引物进行PCR扩增,利用Illumina MiSeq仪器对V4 16S rRNA基因进行测序。使用R软件进行数据分析,通过多种统计方法评估微生物群的多样性、差异以及与年龄等因素的相关性。
结果显示,受试者中位年龄6.6岁,男性106人,女性66人。研究确定了12种不同的手术类别,最常见的是耳鼻喉手术,占30.2%。基因测序结果显示,鼻咽部微生物群通常由少数高丰度的分类群定植,而气管吸出物的微生物多样性更高。在门水平上,两者均主要由芽孢杆菌门、放线菌门、假单胞菌门等六个主要门组成,但第二常见的门在两种样本中有差异,鼻咽拭子中放线菌门更常见,气管吸出物中假单胞菌门更常见。
利用Dirichlet多项模型对微生物群进行聚类分析,发现鼻咽微生物群可分为四个不同的簇。其中,NS1簇中多枝菌属和棒状杆菌属的丰度较高;NS2簇的群落更为多样和均匀;NS3簇主要由金黄色葡萄球菌主导;NS4簇中金黄色葡萄球菌和多枝菌属的含量相似,但主要由麦氏棒状杆菌(Corynebacterium macginleyi)主导。气管吸出物微生物群可分为两个簇,TA1簇多种分类群的定植率较高,尤其是链球菌等;TA2簇的群落组成更为均匀,没有单一优势分类群。进一步分析发现,鼻咽微生物群的多样性与年龄呈弱正相关,年龄能够解释鼻咽微生物群多样性和组成的显著差异,且不同鼻咽微生物群与年龄密切相关,随着年龄增长,微生物群从以多枝菌属和棒状杆菌属为主逐渐转变为以金黄色葡萄球菌为主,再到更复杂多样的群落。然而,气管吸出物微生物群的多样性与年龄、性别、种族等因素均无显著关联。
研究进一步证实了鼻咽微生物群与年龄的关联,为理解呼吸道微生物群的发育提供了新证据。这种关联显示了其与个体生理、免疫和行为发育的潜在联系。未来需进行纵向临床研究,完整描述儿童时期微生物群的发展模式,有助于评估微生物群失调的程度和影响,预测个体患病风险,还可能为通过疫苗或益生菌引导呼吸道微生物群向有益方向发展提供理论依据,从而促进儿童呼吸健康。
原文出处:
Ariel J. Hernandez-Leyva, Anne L. Rosen, et al, Upper and lower airway microbiota across infancy and childhood, Pediatric Research, 2025, https://doi.org/10.1038/s41390-025-03942-0.

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