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冷大气等离子体对急慢性皮肤伤口微生物组多样性及愈合的影响机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月01日 来源:BMC Microbiology 4
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为解决皮肤伤口愈合过程中微生物组失衡及感染风险问题,中国研究人员开展冷大气等离子体(CAP)对急慢性伤口微生物组影响的临床研究。通过16S rRNA测序分析25例患者治疗前后样本,发现CAP可显著提升慢性伤口α多样性(Chao1/ACE指数P<0.05),降低致病菌Pseudomonas丰度(18.28%→3.17%),同时促进Staphylococcus等有益菌增殖。该研究为开发非抗生素依赖的精准化伤口治疗策略提供新依据,发表于《BMC Microbiology》。
皮肤作为人体最大器官,其伤口愈合过程常因微生物感染而复杂化。传统抗生素治疗面临耐药性挑战,且可能破坏有益菌群平衡。冷大气等离子体(CAP)作为一种新兴物理疗法,已被证实具有灭菌和促进组织再生双重功效,但其对伤口微生态系统的调控机制尚不明确。安徽医科大学第二附属医院团队针对这一科学空白,通过临床队列研究首次揭示CAP对急慢性伤口微生物组的差异化影响,相关成果发表于《BMC Microbiology》。
研究采用16S rRNA基因测序技术,分析10例急性伤口(病程<2周)和15例慢性伤口(病程>4周)患者CAP治疗前后的微生物组特征,以10名健康者作为对照。关键实验包括:定制化CAP参数治疗(200V/150W/0.5mA)、皮肤样本宏基因组DNA提取、V3-V4区PCR扩增、Illumina HiSeq平台测序,以及QIIME2分析的α/β多样性计算。
微生物组特征差异
急性与慢性伤口组均显示Firmicutes占比升高(急性63.82%,慢性39.32%),而健康组优势菌群Actinobacteria显著减少。急性伤口以Staphylococcus petrasii和Enterococcus saccharolyticus为主,慢性伤口则富集Pseudomonas aeruginosa,这种菌群失衡可能是阻碍愈合的关键因素。
CAP对急性伤口的影响
尽管CAP未改变急性伤口的α/β多样性(P>0.05),但显著降低Enterococcus丰度(9.14%→0.04%,P<0.05),同时促进Massilia和Methylobacterium等有益菌增殖。这种选择性抑菌作用可能解释临床观察到的60%患者症状改善率。
CAP对慢性伤口的调控
慢性伤口组呈现CAP治疗后α多样性显著提升(Chao/ACE指数P<0.05),β多样性分析显示菌群结构重组(unweighted UniFrac P=0.0092)。值得注意的是,Pseudomonas从18.28%降至3.17%,而具有皮肤屏障修复功能的Deinococcales菌目丰度增加103倍,这种菌群重塑与86.7%患者的临床改善显著相关。
讨论部分指出,CAP通过物理-生物双重机制发挥作用:一方面直接灭活ESKAPE病原体(如Pseudomonas aeruginosa),另一方面创造有利于共生菌定植的微环境。研究首次证实CAP对慢性伤口的微生物组调控更具针对性,这为开发病程分型的个性化治疗方案奠定基础。未来需扩大样本量验证菌群变化与愈合成效的因果关系,并探索CAP参数优化策略。该成果为突破抗生素局限、实现微生态平衡治疗提供创新思路,特别对糖尿病足等难愈性伤口具有重要临床价值。
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