鼻咽共生菌Dolosigranulum pigrum与Corynebacterium pseudodiphtheriticum协同抑制肺炎链球菌生长的机制研究及其益生潜能

这篇研究揭示了鼻咽共生菌Dolosigranulum pigrum（D. pigrum）和Corynebacterium pseudodiphtheriticum（C. pseudodiphtheriticum）对肺炎链球菌（S. pneumoniae）生长的协同抑制作用。通过体外共培养实验和线性混合效应模型（LMM）分析，证实两种共生菌单独或联合均能显著降低肺炎链球菌的增殖（P < 0.0001），且联合作用效果更强（β = ?0.971）。研究为利用鼻咽微生物群（microbiota）天然互作预防侵袭性肺炎链球菌疾病（IPD）提供了新思路，并支持这两种菌株作为潜在益生菌（probiotics）的开发价值。

　　

ABSTRACT
肺炎链球菌（Streptococcus pneumoniae）是定植于鼻咽部的条件致病菌，可引发侵袭性肺炎链球菌疾病（IPD）。研究发现健康儿童鼻咽部常见的共生菌Dolosigranulum pigrum和Corynebacterium pseudodiphtheriticum可能具有保护作用。本研究通过体外共培养28株不同血清型肺炎链球菌（含24种血清型和27种克隆型），利用实时定量PCR靶向lytA基因量化细菌生长。结果显示，D. pigrum（β = ?0.763）和C. pseudodiphtheriticum（β = ?0.583）单独作用均显著抑制肺炎链球菌增殖，而联合培养时抑制效果更强（β = ?0.971）。血清型侵袭性或分离部位（血液/鼻咽）对抑制效果无显著影响，提示共生菌的拮抗作用具有广谱性。

INTRODUCTION
IPD是全球儿童健康的重要威胁，年致死病例超30万。尽管肺炎球菌结合疫苗（PCVs）针对荚膜多糖（CPS）血清型有效，但非疫苗血清型（NVTs）的替代现象限制了防控效果。鼻咽定植是IPD发生的关键环节，而共生菌如D. pigrum（一种产乳酸的革兰阳性球菌）和C. pseudodiphtheriticum可能通过微生物互作抑制病原体。既往研究表明，这两种菌在健康儿童鼻咽部丰度较高，且D. pigrum在小鼠模型中可减少肺炎链球菌向血液扩散。

MATERIAL AND METHODS
研究纳入2016–2023年分离自加泰罗尼亚地区的肺炎链球菌（18株来自血液，10株来自鼻咽拭子），并通过MALDI-TOF质谱鉴定共生菌。共培养实验中，肺炎链球菌分别与D. pigrum、C. pseudodiphtheriticum或两者共同孵育18小时，通过lytA基因的CT值换算为基因组拷贝数（gc/μL）。采用线性混合效应模型（LMM）分析生长差异，并控制菌株和重复实验的随机效应。

RESULTS

1. 菌株特征：60.71%的肺炎链球菌为低侵袭性血清型（LIPST），高侵袭性血清型（HIPST）生长略快但无统计学差异。
2. 抑制效果：D. pigrum使肺炎链球菌生长降低0.763 log₁₀ gc/μL，C. pseudodiphtheriticum降低0.583 log₁₀ gc/μL，而联合作用降低0.971 log₁₀ gc/μL（P均<0.0001）。
3. 协同机制：两菌联合的抑制效果显著强于单独作用（P < 0.05），可能与D. pigrum的营养依赖或协同分泌抗菌物质（如乳酸或细菌素）有关。

DISCUSSION
研究首次系统评估了两种共生菌对多血清型肺炎链球菌的广谱抑制能力。D. pigrum作为潜在益生菌候选，其安全性（如罕见感染报告）需进一步验证。抑制机制可能涉及营养竞争、环境酸化（pH降低）或细菌素（如羊毛硫抗生素）作用。值得注意的是，C. pseudodiphtheriticum可能通过提供氨基酸等营养增强D. pigrum的活性，形成协同效应。局限性包括单菌株实验和培养基与体内环境的差异，未来需结合多组学技术深入探索分子机制。

IMPORTANCE
该研究为鼻咽微生物群调控病原体定植提供了直接证据，支持开发基于共生菌的微生态制剂（如鼻用益生菌）以预防IPD。通过靶向微生物互作，或可弥补现有疫苗的血清型覆盖局限，为呼吸道感染防控开辟新途径。