早产儿支气管肺发育不良的气道微生物组特征及动态演变研究

本综述系统分析了早产儿支气管肺发育不良（BPD）患者气道微生物组的组成特征及时空动态变化。研究通过16S rRNA测序发现BPD患儿气道微生物多样性降低，菌群结构失调（如链球菌属（Streptococcus）富集、普雷沃菌属（Prevotella）减少），并伴随磷酸戊糖途径等代谢通路异常。这些发现揭示了微生物组在BPD发病中的潜在作用，为通过调控微生物组干预BPD提供了新思路。

　　

背景与目的

支气管肺发育不良（Bronchopulmonary Dysplasia, BPD）是早产儿常见的慢性呼吸系统疾病，以肺部发育和功能障碍为特征。近年来，肺部微生物组与呼吸系统疾病的关联备受关注。本研究旨在比较伴或不伴BPD的早产儿气道微生物组组成及其随时间的变化规律。

方法

研究纳入胎龄（Gestational Age, GA）<32周的14例BPD患儿和10例非BPD早产儿，分别在插管当日（第1天）及插管后第7天、第14天采集气管吸出物（Tracheal Aspirates, TA）。提取细菌DNA后，对16S rRNA基因V3–V4区进行扩增和测序，分析微生物组多样性（Shannon指数、Simpson指数）、群落结构（β-多样性）及菌群组成。

结果

两组患儿在胎龄、出生体重、性别等基线特征上无显著差异。但BPD组需要更长的持续气道正压通气（Continuous Positive Airway Pressure, CPAP）支持时间（25.0天 vs 8.5天，P=0.001）、氧疗时间（38.0天 vs 20.5天，P=0.001）、抗生素治疗时间（9.5天 vs 4.5天，P=0.004）和住院时间（44.0天 vs 25.5天，P=0.002）。微生物组分析显示，BPD组在出生时即表现出较低的Shannon指数，且随时间推移细菌多样性持续低于非BPD组。第14天时，BPD组微生物群落结构与对照组出现显著差异（β-多样性，P=0.006）。在门水平上，两组患儿在出生后两周内厚壁菌门（Firmicutes）均增加，但BPD组拟杆菌门（Bacteroidetes）相对丰度逐渐下降。属水平上，BPD组链球菌属（Streptococcus）和不动杆菌属（Acinetobacter）比例随时间上升，而普雷沃菌属（Prevotella）丰度下降。功能预测分析（PICRUSt2）提示BPD患儿磷酸戊糖途径显著激活。

讨论

本研究通过纵向采样揭示了BPD患儿早期气道微生物组的动态特征。多样性降低和特定菌群（如链球菌属、不动杆菌属）的富集可能与高氧暴露、抗生素使用及机械通气等临床干预相关。链球菌属可能通过Toll样受体（Toll-Like Receptor, TLR）和髓样分化因子88（Myeloid Differentiation Primary Response 88, MyD88）依赖的信号通路促进BPD发展，而普雷沃菌属产生的短链脂肪酸（Short-Chain Fatty Acids, SCFAs）可能具有保护作用。此外，BPD组乳酸杆菌科（Lactobacillaceae）在第7天时丰度显著降低，提示其潜在的免疫调节功能。磷酸戊糖途径的激活进一步提示微生物代谢产物可能参与BPD的病理过程。

局限性

本研究样本量较小，且无法完全排除分娩方式、母乳喂养等因素对微生物组的影响。16S rRNA测序在物种水平分辨率有限，未来需结合宏基因组学、代谢组学深入探索菌群功能机制。

结论

BPD患儿气道微生物组具有多样性低、结构失调的特征，且与临床预后密切相关。调控微生物组可能成为预防或减轻BPD的新策略。