年龄和抗生素的使用影响复发性急性中耳炎儿童上呼吸道微生物组的动态变化

《mSphere》：Age and antibiotic use influence longitudinal dynamics of the upper respiratory microbiome in children with recurrent acute otitis media

反复中耳炎患儿上呼吸道微生物组研究发现，年龄增长与Dolosigranulum、Corynebacterium等健康菌群增加相关，而抗生素暴露导致菌群失衡，使AOM发生风险升高。通过16S rRNA测序和PCR检测，发现微生物组分为三型，其中与AOM相关的II型在年轻儿童中更常见，且抗生素使用显著促进向该型转变。

　　### 微生物组与儿童复发性急性中耳炎的关系研究

儿童的上呼吸道（URT）微生物组在急性中耳炎（AOM）的发病机制中扮演着重要角色。尽管已有研究揭示了微生物组与AOM之间的潜在联系，但针对复发性急性中耳炎（rAOM）儿童的微生物组构成的研究仍然有限。本研究旨在探讨儿童在一年内反复采集鼻咽拭子样本，分析其微生物组的组成变化，并探讨这些变化与AOM发作、抗生素使用及鼓膜穿刺置管等干预措施之间的关系。

#### 研究设计与参与者信息

研究共纳入了58名6至35个月大的儿童，这些儿童在之前已被诊断为rAOM。研究人员在两年的随访期内，定期采集鼻咽拭子样本，包括每16周一次、每次出现呼吸道症状至少持续5天、出现疑似AOM症状或确诊AOM时。每名儿童的样本采集次数中位数为5次，样本之间的时间间隔中位数为103天。其中，105次样本采集发生在AOM发作期间，而47次样本采集涉及抗生素的使用。研究中还记录了儿童的年龄、性别、种族、家庭吸烟情况、是否参与集体照护环境、健康保险类型、AOM症状评分（AOM-SOS）等信息。

#### 微生物组特征与AOM状态的关系

通过16S rRNA基因扩增子测序，研究人员分析了鼻咽拭子样本中的微生物组成。研究发现，AOM发作时的样本中，与呼吸道健康相关的菌群（如Corynebacterium和Dolosigranulum）的相对丰度较低，而与AOM相关的细菌（如Haemophilus和Streptococcus）的丰度较高。此外，样本中发现的病毒种类也与AOM有关，但具体的病毒种类与AOM之间没有显著的关联性。值得注意的是，在AOM发作期间，样本中检测到的细菌病原体数量明显高于非AOM时期，表明AOM可能与特定的微生物组成变化有关。

#### 抗生素使用对微生物组的影响

研究还探讨了抗生素使用对微生物组构成的影响。结果显示，抗生素使用前的无抗生素天数与微生物组的组成存在显著关联。随着无抗生素天数的增加，Corynebacterium、Dolosigranulum和Moraxella等健康相关菌群的相对丰度也有所上升。相反，如果在最近30天内使用过抗生素，这些健康菌群的丰度则较低。此外，抗生素使用与AOM的发生率之间也存在显著关联，使用抗生素的样本更可能属于与AOM高发相关的微生物组类别。

#### 微生物组的分类与特征

通过无监督聚类分析，研究人员将样本分为三种不同的微生物组类型。第一类微生物组以Moraxella为主导，第二类以Haemophilus为主导，第三类则表现出更高的多样性。第一类微生物组的样本主要来自年龄较小的儿童，而第二类微生物组则在年龄较大的儿童中更为常见。此外，第三类微生物组的样本数量较少，且其特征与AOM的发生率没有显著关联。研究还发现，年龄的增加与向更少AOM发生率的微生物组类型转变有关，而抗生素的使用则与向更高AOM发生率的微生物组类型转变有关。

#### 微生物组变化与AOM发展的关联

进一步分析表明，AOM的发作与某些特定微生物的丰度变化密切相关。例如，AOM发作时，Corynebacterium和Dolosigranulum的丰度显著下降，而Haemophilus的丰度则上升。同时，无抗生素天数的增加与这些健康菌群的丰度提升有关，这可能意味着在没有抗生素干预的情况下，微生物组更有可能维持其平衡状态，从而减少AOM的发生。此外，研究还发现，某些病毒的检测与微生物组的组成变化相关，例如腺病毒的检测与Haemophilus和Corynebacterium的丰度下降有关，而副流感病毒的检测则与Dolosigranulum的丰度上升有关。

#### 微生物组的发育与AOM风险

研究还探讨了年龄对微生物组发育的影响。在没有抗生素暴露的儿童中，Dolosigranulum的丰度随年龄增长而增加，而在有抗生素暴露的儿童中，Haemophilus的丰度则随年龄增长而增加。这表明，抗生素的使用可能影响微生物组的正常发育过程，导致其向更易受AOM影响的状态转变。此外，鼓膜穿刺置管与微生物组的变化无显著关联，但置管儿童的样本中Corynebacterium、Dolosigranulum和Moraxella的丰度较高，这可能与年龄的增长有关。

#### 研究的意义与未来方向

本研究的发现表明，年龄相关的微生物组变化可能在减少AOM发生率方面起到关键作用，而抗生素的使用则可能通过破坏微生物组的平衡，增加AOM的易感性。这些结果提示，针对微生物组的干预措施可能有助于促进其成熟，从而降低AOM的发生率。然而，研究也存在一些局限性，例如缺乏健康对照组、使用16S rRNA测序无法进行物种级别的鉴定，以及使用Vitek 2系统可能存在的病原体误判风险。因此，未来的研究需要进一步探索健康儿童与AOM儿童之间的微生物组差异，并评估其他可能影响微生物组的因素，如真菌和病毒。

#### 结论

本研究提供了关于rAOM儿童鼻咽微生物组组成及其与AOM发生率之间关系的重要见解。年龄的增长与微生物组的成熟有关，这可能有助于减少AOM的发生。而抗生素的使用则可能干扰这一过程，导致微生物组失衡，增加AOM的风险。这些发现为未来开发基于微生物组的干预措施提供了理论基础，并强调了在儿童健康管理中维护微生物组平衡的重要性。