重症监护患者皮肤真菌组多样性研究:腋窝与腹股沟拭子的真菌群落特征与临床意义

【字体: 时间:2025年10月01日 来源:BMC Microbiology 4.2

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  为解决ICU患者皮肤真菌定植与医院感染风险问题,研究人员开展皮肤真菌组多样性研究,通过ITS2测序发现ICU患者皮肤真菌组以念珠菌属(Candida spp.)为主(69.3%),马拉色菌属(Malassezia spp.)罕见(0.7%),且一周内群落结构稳定(ANOSIM, p=0.499),表明ICU环境可能促进念珠菌优势定植,为医院感染防控提供新见解。

  
在重症监护室(ICU)中,危重症患者面临着极高的医院感染风险,而皮肤作为人体最大的器官和第一道防线,其微生物群落组成的变化可能与感染发生密切相关。虽然皮肤细菌组的研究已较为深入,但皮肤真菌组(mycobiome)尤其是ICU患者皮肤真菌群落的研究仍是一片未被充分探索的领域。ICU患者通常存在免疫功能抑制、接受广谱抗生素治疗、经历侵入性操作等状况,这些因素可能改变皮肤微环境,促进机会性病原真菌如念珠菌属(Candida spp.)的定植,甚至导致侵袭性感染。然而,目前对ICU患者皮肤真菌群的多样性、动态变化及其与临床结局的关系知之甚少。
为了解决这一知识空白,Teresa Nascimento及其团队在《BMC Microbiology》上发表了一项前瞻性观察性试点研究,旨在表征ICU患者入院第一周内皮肤真菌组的多样性和群落结构变化。研究聚焦于腋窝和腹股沟区域,因为这些部位皮肤皱褶较多、湿度较高,是真菌定植的常见部位。
研究人员招募了35名ICU患者,根据合并症数量和ICU相关风险因素分为两组:组1(1-2种合并症及风险因素)和组2(超过2种合并症及风险因素)。分别在患者入院当天(D1)和入住ICU第八天(D8)采集双侧腋窝-腹股沟拭子样本。首先采用培养法和MALDI-TOF MS(基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱)进行真菌鉴定,随后应用内部转录间隔区2(ITS2)扩增子测序(Illumina MiSeq平台)对真菌群落进行深入解析,并通过一系列生物信息学流程分析真菌多样性及相对丰度。
主要技术方法包括:基于培养的真菌分离与MALDI-TOF MS鉴定、ITS2基因扩增与Illumina MiSeq测序、生物信息学分析(OTU聚类、物种注释、α和β多样性分析)。样本来自Beatriz Angelo医院ICU的35例患者队列。
研究结果:
真菌培养与MALDI-TOF MS鉴定结果
培养方法仅检出念珠菌属,以白色念珠菌(C. albicans)和近平滑念珠菌复合体(C. parapsilosis complex)为主,其中白色念珠菌占主导。56份样本中48份培养阳性,且绝大多数为单一念珠菌定植。
ITS2测序揭示真菌群落结构
测序结果显示出远比培养法丰富的多样性,共鉴定出425个真菌属和577个真菌种。子囊菌门(Ascomycota)占绝对优势(99.6%),担子菌门(Basidiomycota)仅占0.4%。念珠菌属整体相对丰度为69.3%,其次是青霉属(Penicillium, 10.3%)和枝孢菌属(Cladosporium, 4.0%)。马拉色菌属仅占0.7%,与健康皮肤中以该菌为主的群落结构截然不同。白色念珠菌(34.2%)和近平滑念珠菌(33.3%)是优势物种。
D1与D8时间点真菌多样性比较
α多样性指数(包括Observed species、Chao1、Shannon和Simpson指数)分析显示,D1与D8样本间无显著差异,表明在一周时间内,皮肤真菌群落的丰富度和均匀度均保持相对稳定。β多样性分析(基于加权和非加权UniFrac距离的PCoA)也未发现组间显著差异,ANOSIM分析进一步支持群落结构无显著变化(p=0.499)。
风险分组与真菌群落关系
按合并症和风险因素分组后,两组患者均显示念珠菌属占优势,且在D8时其相对丰度进一步升高(组1从58.0%升至79.9%,组2从62.8%升至78.8%),其他真菌物种多样性相应下降。表明无论患者基础疾病负担如何,ICU环境均可能促进念珠菌优势定植。
培养法与测序法比较
培养法仅能回收念珠菌属,而测序技术还检测到多种培养法无法检出的真菌,如青霉属、枝孢菌属、普雷西亚属(Preussia)、革菌属(Thelephora)、棒孢酵母属(Clavispora)、曲霉属(Aspergillus)、红酵母属(Rhodotorula)等,凸显了分子方法在低生物量样本中的高灵敏度。
讨论与结论:
本研究首次系统地描述了ICU患者皮肤真菌组的组成特征及短期动态变化。研究发现ICU患者皮肤真菌群落多样性低,念珠菌属占绝对主导地位,而健康皮肤中常见的马拉色菌属则极为罕见。这种“真菌失调”可能与ICU环境因素(如抗生素使用、防腐剂洗浴、侵入性操作)及患者自身因素(如免疫抑制、合并症)有关。
尽管群落整体结构在一周内保持稳定,但UPGMA聚类分析显示大多数患者D1与D8样本存在明显系统发育差异,表明个体层面真菌群落可能发生动态变化,只是未导致整体多样性指数的显著改变。值得注意的是,氯己定(Chlorhexidine gluconate, CHG)洗浴可能对皮肤真菌群落产生短期抑制效应,但本研究未直接评估其影响。
该研究的发现具有重要临床意义:ICU患者皮肤念珠菌优势定植可能增加侵袭性念珠菌病的风险,尤其在免疫受损个体中。结果提示监测皮肤真菌组可能有助于评估医院感染风险并指导预防策略。此外,培养法与测序结果的差异强调在临床微生物学中联合使用传统与分子方法的重要性。
未来研究需扩大样本量、纳入健康对照、延长观察时间、整合细菌与真菌群落分析,并探索真菌组与患者预后的关联。总之,这项试点研究为理解危重症患者皮肤真菌组提供了基础数据,并为进一步探索其临床意义奠定了基础。
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