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迄今為止最大規模的鼻腔微生物組研究
【字體: 大 中 小 】 時間:2025年12月04日 來源:Nature Communications
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持續攜帶金黃色葡萄球菌(金黃色葡萄球菌)的人鼻內其他細菌種類較少,而某些細菌可能有助于防止金黃色葡萄球菌定植。
持續攜帶金黃色葡萄球菌(金黃色葡萄球菌)的人鼻中其他細菌種類較少,而某些細菌可能有助于防止金黃色葡萄球菌定植。
這些是12月2日發表在《Nature Communications》上的迄今為止最大規模的鼻腔微生物組研究的發現。
在這項研究中,來自威康桑格研究所、劍橋大學、伯明翰大學和倫敦帝國理工學院的研究人員分析了1000多名健康獻血者的鼻拭子,以探索人類鼻子中復雜的細菌群落。
這項研究揭示了不同細菌物種之間的相互作用是理解為什么一些人持續被金黃色葡萄球菌定植的關鍵,也為預測誰可能最有可能感染金黃色葡萄球菌提供了臨床見解。
金黃色葡萄球菌是一種常見的細菌,大約30%的人的鼻子里沒有任何癥狀。通常情況下,它不會造成傷害,但如果它通過傷口、割傷或手術切口進入人體,就會引起嚴重的感染。金黃色葡萄球菌感染是導致細菌感染死亡的第二大常見原因,僅次于結核病,每年造成大約100萬人死亡。一些菌株,如耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA),對普通抗生素有抗藥性,使感染更難治療。
歷史上,金黃色葡萄球菌的攜帶者被分為三組:持續性攜帶者,間歇性攜帶者和非攜帶者。持續性攜帶者的金黃色葡萄球菌檢測結果總是呈陽性。間歇性攜帶者有時檢測呈陽性,而非攜帶者從不顯示金黃色葡萄球菌陽性。
由于金黃色葡萄球菌攜帶增加了術后感染的風險,醫院通常在手術(如關節置換術)前對患者進行篩查,并可能提供鼻腔治療以減少定植。然而,與腸道微生物組不同,鼻腔微生物組尚未在大量人群中進行研究,因此金黃色葡萄球菌如何與其他鼻腔細菌相互作用尚不清楚。
在一項新的研究中,桑格研究所的研究人員和他們的合作者試圖分析一個比以前的研究更大的人群,以徹底了解不同的細菌如何影響金黃色葡萄球菌的定植。
這項研究招募了來自英國各地的志愿者,他們之前參加過劍橋大學領導的獻血試驗。研究小組每周從1100名健康成年人中收集三次鼻拭子。使用標準實驗室培養技術對每個樣本進行金黃色葡萄球菌檢測,并進行DNA測序以確定每個鼻拭子中存在的全部細菌種類。研究人員使用先進的統計方法來揭示鼻腔微生物群的模式,并確定細菌群落是否可以預測金黃色葡萄球菌的攜帶。
研究人員在微生物組中發現了兩種主要模式。首先,研究小組發現,在鼻腔樣本中,持續攜帶者有一個獨特的微生物組,其中金黃色葡萄球菌豐富,而其他物種缺乏。
其次,某些細菌,如表皮葡萄球菌、Dolosigranulum pigrum 和Moraxella catarrhalis被發現在持久性攜帶者中較少見。研究人員認為,這些其他物種可能有助于阻止金黃色葡萄球菌在非攜帶者體內的定植。
利用機器學習,研究人員還能夠很好地預測誰持續被金黃色葡萄球菌定植,這為預測感染風險提供了一種可能的方法。
有趣的是,研究人員還提出,間歇性攜帶者只是被錯誤地分類為持續攜帶者或非攜帶者——間歇性攜帶者的概念并不代表真正的生物狀態。他們很可能是在短時間內接觸并感染了金黃色葡萄球菌的非攜帶者。
這項研究強調,不同細菌物種之間的相互作用是理解為什么有些人持續被金黃色葡萄球菌定植的關鍵,使他們面臨更大的感染風險。這些發現具有重要的臨床意義。確定金黃色葡萄球菌的攜帶者可以幫助預測感染風險,并使衛生保健專業人員能夠更好地針對那些可能從預防性非殖化治療中受益的人。
研究人員現在希望通過研究某些風險因素,如醫療條件、性別、人類基因或其他環境暴露是否會影響金黃色葡萄球菌的攜帶,來進一步解決這個難題。
“持續性金黃色葡萄球菌攜帶是公認的感染風險因素,特別是在醫院環境中。通過識別防止金黃色葡萄球菌定植的細菌特征,我們的發現可以為新的基于微生物組的策略提供信息,以降低感染風險,而無需依賴抗生素。”
倫敦帝國理工學院臨床講師Dinesh Aggarwal是第一作者。
“這是迄今為止對生活在我們鼻子里的細菌進行的最大規模的研究,它表明金黃色葡萄球菌并不是單獨行動的,它是整個群體的一部分。我們發現一些細菌鄰居可以幫助阻止葡萄球菌進入,為使用新方法預防感染提供了令人興奮的新方向。”
“每個人的鼻子微生物群都是獨一無二的,這項研究表明,生活在那里的細菌對我們的健康有很大的影響。通過研究數千個樣本,我們終于可以看到天然細菌如何幫助或阻礙感染的大局。”