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迄今为止最大规模的鼻腔微生物组研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年12月04日 来源:Nature Communications
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持续携带金黄色葡萄球菌(金黄色葡萄球菌)的人鼻内其他细菌种类较少,而某些细菌可能有助于防止金黄色葡萄球菌定植。
持续携带金黄色葡萄球菌(金黄色葡萄球菌)的人鼻中其他细菌种类较少,而某些细菌可能有助于防止金黄色葡萄球菌定植。
这些是12月2日发表在《Nature Communications》上的迄今为止最大规模的鼻腔微生物组研究的发现。
在这项研究中,来自威康桑格研究所、剑桥大学、伯明翰大学和伦敦帝国理工学院的研究人员分析了1000多名健康献血者的鼻拭子,以探索人类鼻子中复杂的细菌群落。
这项研究揭示了不同细菌物种之间的相互作用是理解为什么一些人持续被金黄色葡萄球菌定植的关键,也为预测谁可能最有可能感染金黄色葡萄球菌提供了临床见解。
金黄色葡萄球菌是一种常见的细菌,大约30%的人的鼻子里没有任何症状。通常情况下,它不会造成伤害,但如果它通过伤口、割伤或手术切口进入人体,就会引起严重的感染。金黄色葡萄球菌感染是导致细菌感染死亡的第二大常见原因,仅次于结核病,每年造成大约100万人死亡。一些菌株,如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA),对普通抗生素有抗药性,使感染更难治疗。
历史上,金黄色葡萄球菌的携带者被分为三组:持续性携带者,间歇性携带者和非携带者。持续性携带者的金黄色葡萄球菌检测结果总是呈阳性。间歇性携带者有时检测呈阳性,而非携带者从不显示金黄色葡萄球菌阳性。
由于金黄色葡萄球菌携带增加了术后感染的风险,医院通常在手术(如关节置换术)前对患者进行筛查,并可能提供鼻腔治疗以减少定植。然而,与肠道微生物组不同,鼻腔微生物组尚未在大量人群中进行研究,因此金黄色葡萄球菌如何与其他鼻腔细菌相互作用尚不清楚。
在一项新的研究中,桑格研究所的研究人员和他们的合作者试图分析一个比以前的研究更大的人群,以彻底了解不同的细菌如何影响金黄色葡萄球菌的定植。
这项研究招募了来自英国各地的志愿者,他们之前参加过剑桥大学领导的献血试验。研究小组每周从1100名健康成年人中收集三次鼻拭子。使用标准实验室培养技术对每个样本进行金黄色葡萄球菌检测,并进行DNA测序以确定每个鼻拭子中存在的全部细菌种类。研究人员使用先进的统计方法来揭示鼻腔微生物群的模式,并确定细菌群落是否可以预测金黄色葡萄球菌的携带。
研究人员在微生物组中发现了两种主要模式。首先,研究小组发现,在鼻腔样本中,持续携带者有一个独特的微生物组,其中金黄色葡萄球菌丰富,而其他物种缺乏。
其次,某些细菌,如表皮葡萄球菌、Dolosigranulum pigrum 和Moraxella catarrhalis被发现在持久性携带者中较少见。研究人员认为,这些其他物种可能有助于阻止金黄色葡萄球菌在非携带者体内的定植。
利用机器学习,研究人员还能够很好地预测谁持续被金黄色葡萄球菌定植,这为预测感染风险提供了一种可能的方法。
有趣的是,研究人员还提出,间歇性携带者只是被错误地分类为持续携带者或非携带者——间歇性携带者的概念并不代表真正的生物状态。他们很可能是在短时间内接触并感染了金黄色葡萄球菌的非携带者。
这项研究强调,不同细菌物种之间的相互作用是理解为什么有些人持续被金黄色葡萄球菌定植的关键,使他们面临更大的感染风险。这些发现具有重要的临床意义。确定金黄色葡萄球菌的携带者可以帮助预测感染风险,并使卫生保健专业人员能够更好地针对那些可能从预防性非殖化治疗中受益的人。
研究人员现在希望通过研究某些风险因素,如医疗条件、性别、人类基因或其他环境暴露是否会影响金黄色葡萄球菌的携带,来进一步解决这个难题。
“持续性金黄色葡萄球菌携带是公认的感染风险因素,特别是在医院环境中。通过识别防止金黄色葡萄球菌定植的细菌特征,我们的发现可以为新的基于微生物组的策略提供信息,以降低感染风险,而无需依赖抗生素。”
伦敦帝国理工学院临床讲师Dinesh Aggarwal是第一作者。
“这是迄今为止对生活在我们鼻子里的细菌进行的最大规模的研究,它表明金黄色葡萄球菌并不是单独行动的,它是整个群体的一部分。我们发现一些细菌邻居可以帮助阻止葡萄球菌进入,为使用新方法预防感染提供了令人兴奋的新方向。”
“每个人的鼻子微生物群都是独一无二的,这项研究表明,生活在那里的细菌对我们的健康有很大的影响。通过研究数千个样本,我们终于可以看到天然细菌如何帮助或阻碍感染的大局。”