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为解决呼吸道微生物组传播及抗生素耐药基因（ARGs）相关问题，研究人员对 1046 名健康城市居民进行研究。发现地理区域等影响口咽（OP）微生物组，同居者间微生物相似且有传播，OP 微生物组含 ARGs 且可水平转移，这对呼吸道健康管理意义重大。
在人类的呼吸道中，存在着一个神秘的 “小世界”—— 呼吸道微生物组，它由各种细菌、真菌、病毒和古菌组成。这个 “小世界” 可不得了，它不仅影响着我们的呼吸道健康，还与感染性疾病和非感染性疾病的发生、发展息息相关。然而，以往人们对呼吸道微生物组在人群中的传播情况了解十分有限，就像在黑暗中摸索，很多关键信息都隐藏在迷雾之中。
为了揭开这些谜团，中国医学科学院和北京协和医学院等机构的研究人员勇敢地踏上了探索之旅。他们开展了一项针对 1046 名健康城市居民的研究，通过对口咽（OP）拭子进行高分辨率宏基因组测序，深入剖析呼吸道微生物组的秘密。
这项研究意义非凡。它就像一把钥匙，为我们打开了呼吸道微生物组的大门，让我们能够更深入地了解呼吸道微生物组在健康人群中的传播规律，以及抗生素耐药基因（ARGs）在其中的传播风险。这不仅有助于我们理解呼吸道疾病的发病机制，还能为呼吸道健康管理提供关键的科学依据，从而制定出更有效的公共卫生策略，守护人们的健康。该研究成果发表在《Microbiome》杂志上。
研究人员在研究过程中，用到了几个主要关键技术方法。样本来自中国武汉参与 SARS-CoV-2 抗体调查的人群，采集口咽拭子后提取 DNA。利用宏基因组测序技术获取微生物组数据，通过 Kraken2 和 Bracken 进行物种分类分析，HUMAnN2 进行功能通路分析，StrainPhlAn 进行菌株水平分析，还用 BWA-MEM 比对数据库搜索 ARGs 等功能基因 。
下面来看看具体的研究结果：
- 样本和测序数据概述：研究人员从武汉 13 个区的 1046 名参与者中收集了口咽拭子样本，这些参与者都没有呼吸道症状。对样本进行宏基因组测序后发现，样本中人类 DNA 读长比例较高，经过一系列处理，保留了相对丰度大于 1% 的 244 个物种用于后续分析。
- OP 微生物组的组成及其相关因素：研究发现，Neisseria subflava、Prevotella intermedia 等多种微生物是 OP 微生物组的主要组成部分。同时，还鉴定出了多种抗生素耐药基因（ARGs）和毒力因子（VFs），并且发现 ARGs 和 VFs 的数量呈正相关。地理区域是影响 OP 微生物组组成的主要因素，此外，职业、年龄、吸烟状况和NO2浓度等也有影响。例如，Neisseria 物种与年龄相关，Schaalia odontolytica 与NO2和PM10浓度相关。
- OP 微生物组与 SARS-CoV-2 感染史的关系：研究人员对部分 SARS-CoV-2 抗体阳性的参与者进行分析后发现，抗体阳性参与者和其抗体阴性的同居者之间，OP 微生物组没有显著差异，说明 OP 微生物组与 SARS-CoV-2 感染史可能没有关联。
- 同居者具有相似的 OP 微生物组：研究发现，同居者之间的微生物组组成、功能通路和 ARGs 组成更为相似，尤其是配偶和兄弟姐妹之间。例如，42 种物种、59 条通路、14 种 ARGs 和 4 种 VFs 在同居者之间的相对丰度呈显著正相关，这暗示了微生物在同居者之间可能存在传播。
- OP 微生物在同居者之间传播：在菌株水平的研究中，发现同居者之间相同物种的基因型距离显著低于非同居者，并且通过定义相同菌株，确定了家庭内存在微生物传播事件。例如，部分物种在同居者之间的菌株传播率较高，而且同一属的物种倾向于一起传播。
- OP 微生物组是具有水平转移潜力的抗生素耐药基因库：研究人员鉴定出了大量携带 ARGs 的重叠群（ACCs），发现许多物种携带多种 ARGs，且 ARGs 可通过移动遗传元件（MGEs）在不同微生物之间转移。例如，15.0% 的 ACCs 含有 MGEs，其中 Tn916 是与 ARGs 相邻的最常见 MGE，这表明 OP 微生物组中 ARGs 的水平转移风险较高。
研究结论和讨论部分指出，地理因素是影响 OP 微生物组组成的重要因素，同时，空气污染物浓度等也在其中发挥作用。年龄与某些机会性病原体的丰度相关，这反映了人体在不同阶段的健康风险变化。同居者之间 OP 微生物组的传播现象值得关注，虽然传播机制还不完全清楚，但可能与直接接触、共享环境等有关。此外，OP 微生物组作为 ARGs 的储存库，其携带的 ARGs 可在微生物之间转移，这对公共卫生构成了潜在威胁，提示我们需要加强对呼吸道微生物组和 ARGs 传播的监测和研究。总之，这项研究为我们深入了解呼吸道微生物组和 ARGs 的传播提供了重要线索，为未来的呼吸道健康管理和公共卫生策略制定指明了方向。
