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特应性皮炎(AD)中金黄色葡萄球菌(SA)皮肤定植影响疾病进展,但 SA 检测方法尚无共识。本研究通过 MPAACH 队列,比较接触琼脂平板培养与皮肤胶带宏基因组测序(MSS),发现两种方法互补,双阳性组 AD 更严重、过敏风险更高,为 AD 诊疗提供新视角。
特应性皮炎(Atopic Dermatitis, AD)作为一种常见的慢性炎症性皮肤病,其发病与皮肤屏障缺陷、免疫失调及微生物暴露密切相关。金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus, SA)作为一种革兰氏阳性机会致病菌,被证实与 AD 的严重程度及发作频率呈正相关。然而,目前对于 SA 的检测方法尚未达成共识,不同检测手段(如培养法与非培养法)的临床价值及与 AD 结局的关联仍不明确。传统的接触琼脂平板培养法可能因依赖特定培养条件而存在偏倚,而宏基因组鸟枪测序(Metagenomic Shotgun Sequencing, MSS)虽能全面捕获微生物组,却难以区分活菌与死菌,且缺乏与临床结局的直接比较。因此,明确哪种方法更能反映 SA 在 AD 进展中的真实作用,对于优化临床检测策略及深入理解 AD 发病机制至关重要。
为解决这一关键问题,美国辛辛那提儿童医院医学中心(Cincinnati Children’s Hospital Medical Center)的研究团队开展了一项针对儿童 AD 患者的纵向队列研究。该研究以 “Mechanisms of Progression of Atopic Dermatitis to Asthma in Children (MPAACH)” 队列中的 759 份样本为研究对象,通过接触琼脂平板培养与皮肤胶带采样结合 MSS 两种方法,将 SA 定植分为双阴性、测序单阳性、培养单阳性及双阳性四类,系统评估了不同检测结果与 AD 严重程度(SCORAD 评分)、过敏致敏负荷、总血清 IgE 水平及特应性疾病转归(如变应性鼻炎、哮喘风险)的关联。研究结果发表于《Scientific Reports》,为 SA 检测方法的临床应用及 AD 发病机制提供了重要新证据。
研究采用的关键技术方法包括:①接触琼脂平板培养法:对非皮损皮肤进行采样,通过血琼脂平板培养及凝固酶试验鉴定 SA;②皮肤胶带采样结合 MSS:利用胶带采集皮肤样本,提取基因组 DNA 后进行高通量测序,通过 MetaPhlan v4.0.6 软件进行分类学分析;③临床评估与免疫检测:采用 SCORAD 评分评估 AD 严重程度,通过皮肤点刺试验(Skin Prick Test, SPT)检测过敏原致敏情况,使用 ImmunoCap 系统测定总 IgE 及葡萄球菌肠毒素 A(Staphylococcus Enterotoxin A, SEA)特异性 IgE 水平;④统计分析:运用广义线性混合效应模型(glmer)及敏感性分析,调整人口学特征、采样部位等混杂因素。
研究结果
1. SA 检测方法的一致性分析
接触琼脂平板培养与 MSS 的检测结果差异显著:培养法漏检了 69% 的 MSS 阳性样本,而 MSS 漏检了 54% 的培养阳性样本。在个体水平分析中,双阳性组(33 人)仅占 10.2%,表明两种方法检测的 SA 定植存在明显互补性,单一方法无法全面反映真实定植情况。
2. 双阳性组与 AD 严重程度及致敏的关联
双阳性组的 SCORAD 评分(34.9±6.92)显著高于双阴性组(28.6±6.55)、测序单阳性组(27.5±6.68)及培养单阳性组(25.8±6.88),且中重度 AD 比例(60.6%)显著更高。此外,双阳性组的过敏原致敏率(63.6%)及致敏负荷(4.33±0.63)均显著高于其他组,总血清 IgE 水平亦呈升高趋势,提示双阳性状态与更强的免疫激活相关。
3. 双阳性组与特应性疾病转归的关联
双阳性组变应性鼻炎(Allergic Rhinitis, AR)的发生率(42.4%)显著高于双阴性 / 单阳性组(22.9%)。在哮喘风险评估中,非黑人双阳性组的儿科哮喘风险评分(Pediatric Asthma Risk Score, PARS)显著高于非黑人单阳性 / 双阴性组(8.53±1.41 vs. 5.30±0.45),而黑人组因环境因素影响未显示差异,表明 SA 双阳性对非黑人人群的哮喘风险影响更显著。
4. 培养法与 SA 生物学活性的关联
接触琼脂平板培养阳性的组别(双阳性及培养单阳性)中,SEA 特异性 IgE 阳性率更高,提示培养法可能更易检测到具有分泌毒素能力的活菌,其生物学相关性更强。敏感性分析显示,即使限定采样部位为干燥或皮脂腺区域,上述关联依然稳健,排除了采样部位偏倚的影响。
研究结论与讨论
本研究首次系统比较了培养法与 MSS 在 SA 检测中的临床价值,证实两种方法具有不可替代性:MSS 可捕获更多非培养型 SA,而培养法更易检测到具有临床活性的菌株。双阳性状态作为 SA 定植的 “高风险表型”,与 AD 严重程度、过敏致敏及特应性疾病进展显著相关,提示联合应用两种方法可更全面评估 SA 的生物学影响。此外,培养法检测到的 SA 与 SEA 特异性 IgE 的关联,进一步支持活菌在 AD 免疫失调中的关键作用。
研究结果对 AD 的临床诊疗及研究设计具有重要启示:①临床实践中,单一检测方法可能导致 SA 定植的漏判,联合培养与分子检测可提高诊断准确性;②在研究 SA 与 AD 关联时,需同时考虑菌株活性及微生物组多样性;③非黑人人群中,SA 双阳性可能是哮喘风险的独立预测因子,需进一步关注种族差异对微生物 - 免疫互作的影响。未来研究可进一步探索不同检测方法捕获的 SA 菌株在毒力基因表达、宿主免疫应答等方面的差异,为靶向干预 SA 相关 AD 提供新靶点。