呼吸道菌群：受何影响？有何作用？| 热心肠日报

今天是第1370期日报。

Nature子刊：孕期服用膳食补充剂，对婴儿呼吸道菌群有什么影响？

Nature Communications[IF:11.878]

① 给孕妇补充n-3长链多不饱和脂肪酸（LCPUFAs）和/或维生素D，或安慰剂，分析孕妇阴道、婴儿粪便和气道菌群；② 膳食补充剂影响婴儿气道菌群，厚壁菌门降低，拟杆菌门升高，不影响婴儿粪便和孕妇阴道菌群；③ 气道菌群β多样性改变，与鼻内CCL4、TNF-α、CXCL8和IL-1β成正相关，与CCL2和CCL17成负相关；④ 气道菌群成熟受影响，如n-3LCPUFAs延迟1周龄、加速1月龄婴儿气道菌群成熟，维生素D有类似作用；⑤ 膳食补充剂对婴儿哮喘保护作用有限。

Prenatal dietary supplements influence the infant airway microbiota in a randomized factorial clinical trial
01-22, doi: 10.1038/s41467-020-14308-x

【主编评语】研究表明，孕妇补充鱼油和维生素D可以减少后代哮喘和喘息的发病率，这可能是通过改变孕妇或婴儿的微生物组成实现的。Nature communication最近的研究，给736名孕妇补充n-3长链多不饱和脂肪酸和/或维生素D，或安慰剂，并对695对母婴的菌群（母亲妊娠期阴道菌群、婴儿粪便和呼吸道菌群）进行了分析。结果表明，膳食补充剂能影响婴儿呼吸道菌群组成和呼吸道免疫（如影响鼻内CCL4、TNF-α和CXCL8等细胞因子和趋化因子浓度）。这些膳食补充剂也影响婴儿气道菌群的成熟和特定细菌属的相对丰度。本研究结果提示，孕期膳食补充剂或可调节婴儿呼吸道菌群。（@nana）

儿童鼻咽菌群与呼吸道感染及胃肠道感染的关联

Clinical Infectious Diseases[IF:9.055]

① 纳入191名参与6周龄-59月龄的委内瑞拉印第安儿童，分析其鼻咽菌群与呼吸道感染（RTI）、胃肠道感染（GTI）和接种PCV13疫苗后的抗体水平的关联；② 无RTI的儿童棒状杆菌属丰度较高，而克雷伯氏菌和放线菌属在患有RTI的儿童中增加；③ 随着儿童年龄增加，节杆菌属和水栖菌属对抗体水平均有显著的负影响；④ 鼻咽菌群的组成在RTI和GII患儿中均不同，潮湿的生活环境会增加疾病的易感性，需要根据区域菌群模式制定预防和治疗方法。

Nasopharyngeal microbiota profiles in rural Venezuelan children are associated with respiratory and gastrointestinal infections
01-10, doi: 10.1093/cid/ciaa015

【主编评语】Clinical Infectious Diseases上发表的一项最新研究，对近200名委内瑞拉儿童的鼻咽菌群进行分析后发现，呼吸道感染与胃肠道感染均与鼻咽菌群组成的改变相关，且胃肠道感染儿童与呼吸道感染儿童的鼻咽菌群组成也不同，而鼻咽菌群与儿童接种肺炎球菌疫苗后的抗体应答水平关联较小。研究提示，潮湿的生活环境会增加胃肠道感染及呼吸道感染的易感性，需要根据区域菌群模式制定预防和治疗方法。（@szx）

胎儿肺部可检测到微生物DNA？

American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine[IF:16.494]

① 收集妊娠11周至20周的31例胎儿组织(18个肺，3个肠，10个胎盘) 样本，进行全基因组和16S rRNA基因测序，由两个实验室进行独立数据分析；② 因生物量低，未能进行宏基因组分析检测，但通过16S rRNA基因测序，能检测到细菌DNA；③ 随妊娠年龄增加，胎儿肺部菌群多样性增加，这或与母体和子宫因素相关；④ 胎盘微生物组与相应的胎儿肺微生物组存在部分重叠；⑤ 可能存在母胎微生物DNA转移，帮助胎儿先天免疫系统发育，建立正常的宿主菌群共生关系。

Human Fetal Lungs Harbor a Microbiome Signature
01-03, doi: 10.1164/rccm.201911-2127LE

【主编评语】最近的研究已经证实了新生儿体内存在多种微生物，但对胎儿肺部是否存在微生物尚不清楚。American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine的研究中，首次对人类胎儿组织进行了微生物组分析，证明最早在妊娠11周时，胎儿肺和母亲胎盘中就存在微生物DNA，推测可能存在母胎微生物DNA转移。（@nana）

肺部菌群或有助于预测ICU病人临床预后

American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine[IF:16.494]

① 采用微型支气管肺泡灌洗法，对进入ICU病房24h内的91例危重病人进行采样；② 与非急性呼吸窘迫综合征(ARDS)患者不同，ARDS患者的肺部细菌DNA含量和菌群组成发生改变；③ 与肺部细菌DNA含量低的患者相比，肺部细菌DNA含量高的患者，在7、14、21和28天呼吸机停用和个体存活的可能性更小；④ 肺部检测到的肠道菌相关的毛螺旋菌科，能显著预测ICU病人呼吸机使用时长，肠杆菌科也具有一定指示作用；⑤ 肺部检测出的肠道相关菌也与ARDS有关。

Lung Microbiota Predict Clinical Outcomes in Critically Ill Patients
01-24, doi: 10.1164/rccm.201907-1487OC

【主编评语】研究表明，在危重病人中，肺部菌群发生改变，并与肺泡炎症相关，但肺部菌群改变在危重症病人中的临床意义尚不清楚。American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine最近发表的文章，对91名ICU重症病人的肺部菌群和临床表现进行了分析，结果表明肺部细菌含量和细菌组成能预测重症病人临床结果，这或为肺损伤的预防和治疗提供新的治疗靶点。（@nana）

肺部菌群对肺癌发生、免疫应答及免疫治疗的影响（观点）

Trends in Cancer[IF:8.884]

① 呼吸道和肺有菌，肺部菌群与肺健康有关；② 肺微生物组与肺癌发生、其他原发癌肺转移及肺免疫应答相关；③ 肺菌群失调或在多个层面影响恶性肿瘤风险，包括对慢性致瘤性炎症反应的调节，由特定细菌驱动的基因改变和局部免疫监视缺陷；④ 与未使用抗生素的患者相比，免疫治疗前/期间使用抗生素的患者，无进展生存率和总生存率降低；⑤ 需深入研究肺部菌群组成、抗生素治疗和免疫检查点抑制剂治疗的疗效和毒性，以通过改善肺部菌群辅助治疗肺癌。

The Influence of Lung Microbiota on Lung Carcinogenesis, Immunity, and Immunotherapy
01-18, doi: 10.1016/j.trecan.2019.12.007

【主编评语】微生物是癌症发生和针对癌细胞的免疫反应的关键调节因子，因此，可能会影响免疫治疗的效果。Trends in Cancer最近的观点文章, 综述了健康个体和肺癌患者肺部菌群结构、肺部菌群对肺部炎症和肺癌发生的影响，及肺部菌群与免疫监视和免疫治疗的关系等。并进一步提出，识别肺部菌群可能是理解肺癌发生过程和预测不同治疗效果的关键，了解肺部菌群对宿主免疫的影响，可以发现新的治疗靶点，或有助于设计新的治疗肺癌的免疫疗法。（@nana）

Nature子刊：富集培养结合宏基因组测序，分析囊性纤维化肺部菌群

Nature Microbiology[IF:14.3]

① 收集肺囊性纤维化痰样本，进行直接测序或富集培养后测序，分析肺部菌群；② 平均82.13%的OUT是可培养的，占直接测序平均相对丰度的99.3%，富集培养后测序比直接测序多鉴定了63.3%的OUT;③ 富集培养后测序对OUT数目的增加依赖于培养基类型和氧气利用；④ 开发平板覆盖算法，以确定具有代表性的培养平板；⑤ 与直接测序分析相比，富集培养后宏基因组学分析，表现出更丰富的分类学多样性、更好的宏基因组组装、更长的重叠群和更全面的功能注释。

Culture-enriched metagenomic sequencing enables in-depth profiling of the cystic fibrosis lung microbiota
01-20, doi: 10.1038/s41564-019-0643-y

【主编评语】16S rRNA基因测序能确定微生物组成和相对丰度。然而，需要元基因组测序来确定一个群落的遗传作用和功能潜力。宏基因组学在以宿主DNA为主的样本中具有一定困难，例如来自皮肤、组织和呼吸道的样本，往往存在非微生物DNA的污染。为解决这一问题，Nature Microbiology最近发表的研究，把16S rRNA基因测序、宏基因组测序与平板富集培养相结合，开发了一种平板覆盖算法（PLate Coverage Algorithm，PLCA），分析了囊性纤维化肺部菌群。结果表明，培养富集与直接测序相结合，能增加可观察到的菌群分类多样性，其中包括直接测序不能检测到的微生物群，并且对微生物的功能注释更加全面。将PLCA应用于先前发表的，通过培养富集的肠道菌群数据，证明该算法并不局限于肺微生物组或特定的培养条件。本研究提供的方法或更好地帮助了解人类微生物群在健康和疾病中的作用。（@nana）

囊性纤维化与呼吸道菌群（综述）

Trends in Molecular Medicine[IF:11.028]

① 对囊性纤维化（CF）呼吸道微生物组的研究，鉴定出多种非典型的CF病原体；② CF气道菌群组成和多样性，与患者年龄、肺部感染发作、抗生素使用、疾病进展等因素相关；③ 痰液微生物组的组成或可作为预测疾病进展的标志物；④ 宏基因组学技术的应用揭示出与CF严重程度相关的微生物功能基因集，菌群功能而非组成可能在疾病中起更重要的作用；⑤ 菌群不同成员之间存在竞争和拮抗的相互作用，恢复微生态健康是改善CF的治疗策略。

Deciphering the Ecology of Cystic Fibrosis Bacterial Communities: Towards Systems-Level Integration
2019-08-19, doi: 10.1016/j.molmed.2019.07.008

【主编评语】囊性纤维化（CF）是由cftr基因突变引起的疾病，患者易发生气道和肺部的感染和炎症，常见的CF病原体包括铜绿假单胞菌等，但近期对CF呼吸道微生物组的研究表明，患者的病情进展与呼吸道菌群存在密切关联，传统的抗生素疗法可能在抑制CF病原体的同时也干扰了呼吸道菌群平衡，旨在恢复CF患者呼吸道菌群健康的疗法或是未来的研发方向。Trends in Molecular Medicine的这篇综述汇总介绍了相关研究进展，并对当前面临的挑战进行了探讨。（@mildbreeze）

肥胖为何加剧哮喘？因为脂肪会在肺里堆积

European Respiratory Journal[IF:11.807]

① 考察15例对照受试者、21例非致死性（NFA）和16例致死性（FA）哮喘患者死后肺部横气道切片，共检查1373条；② FA壁厚16.12±1.49mm，NFA壁厚14.66±1.89mm；③ 脂肪组织主要在大中型气道（Pbm>6mm）的外壁，小气道少见；④ 气道壁脂肪组织面积与BMI和气道壁厚度呈正相关；⑤ 对照组（Pbm>6mm）中性粒细胞密度与脂肪组织面积相关，FA组（Pbm>12mm）中性粒细胞和嗜酸性粒细胞密度均与脂肪组织面积相关；⑥ 气道脂肪组织可促进肥胖个体肺阻塞性疾病。

Fatty Airways: Implications for Obstructive Disease
2019-10-17, doi: 10.1183/13993003.00857-2019

【主编评语】流行病学研究显示，在哮喘患者中，超重/肥胖者的病症通常比体重健康者更严重。European Respiratory Journal近期发表的研究表明，脂肪组织存在于人体肺部的气道壁内，且与BMI、气道壁厚度和炎性细胞数量相关。超重个体中，脂肪组织在气道壁中的积累可能加剧哮喘。（@mildbreeze）

感谢本期日报的创作者：徐笑，吴芹，nana，mildbreeze

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