儿童重症社区获得性肺炎不同病原体感染下肺部微生物组的差异及其临床意义

【字体: 时间:2025年06月04日 来源:BMC Pediatrics 2

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  南京医科大学附属儿童医院团队针对儿童重症社区获得性肺炎(SCAP)病原体特异性肺部微生物组特征不明的问题,通过宏基因组测序(mNGS)分析105例患儿支气管肺泡灌洗液(BALF),发现肺炎支原体(MP)感染患儿炎症反应更剧烈,且其丰度与发热时长、PCT、LDH等指标正相关;肺炎链球菌(SP)感染患儿下气道α多样性显著升高。该研究为SCAP个体化诊疗提供了微生物组学依据。

  

在全球范围内,社区获得性肺炎(CAP)是5岁以下儿童住院和死亡的首要原因,每年约造成120万例儿童死亡。尽管新冠疫情期间非药物干预措施(NPI)暂时降低了CAP发病率,但随着防控措施放松,重症CAP(SCAP)病例显著增加,其并发症如胸腔积液、坏死性肺炎等严重威胁儿童健康。肺炎支原体(MP)、肺炎链球菌(SP)和流感嗜血杆菌(HI)是儿童CAP的主要病原体,但不同病原体感染导致的SCAP患者肺部微生物组差异及其与临床特征的关系尚不明确。

为解决这一科学问题,南京医科大学附属儿童医院呼吸科团队开展了一项前瞻性研究。他们收集了2021年5月至2023年10月期间105例需行纤维支气管镜检查的SCAP患儿的支气管肺泡灌洗液(BALF),采用宏基因组下一代测序(mNGS)技术进行病原体检测和微生物组分析。根据mNGS结果将患儿分为SP组(22例)、MP组(73例)和HI组(10例),比较各组临床特征和微生物组差异,并探讨微生物组成与炎症指标的相关性。该研究发表于《BMC Pediatrics》,为SCAP的精准诊疗提供了新视角。

关键技术方法
研究团队通过纤维支气管镜采集患儿病变最严重肺叶的BALF样本,使用MGISEQ 200测序平台进行50 bp单端测序。生物信息学分析中,采用bowtie2过滤人类基因组序列,基于NCBI病原体数据库鉴定微生物物种。使用R语言vegan包计算α多样性(Chao1、ACE、Shannon、Simpson指数)和β多样性(Bray-Curtis距离),通过PERMANOVA和ANOSIM评估组间差异。临床数据采用SPSS进行统计学分析。

研究结果

MP感染患儿炎症反应更剧烈
MP组患儿的发热天数、CRP、PCT、LDH、D-二聚体和肝素结合蛋白(HBP)水平显著高于HI组(P<0.05),其中LDH水平(452.14±231.08 U/L)也显著高于SP组(339.05±123.57 U/L)。相关性分析显示,MP丰度与发热天数、PCT、LDH和D-二聚体呈正相关(P<0.05),提示MP感染可能通过过度炎症反应导致组织损伤。

SP感染患儿下气道微生物多样性更高
在属水平上,MP组的支原体属(Mycoplasmoides)相对丰度显著高于其他两组,而SP组的链球菌属(Streptococcus)和罗氏菌属(Rothia)丰度更高。物种水平分析显示,SP组的肺炎链球菌(Streptococcus_pneumoniae)和粘液罗氏菌(Rothia_mucilaginosa)丰度显著升高(P<0.017)。α多样性分析表明,SP组的Chao1、ACE、Shannon和Simpson指数均显著高于MP组(P<0.05),提示SP感染可能保留更复杂的微生物群落结构。

微生物-临床指标相关性
粘液罗氏菌(Rothia_mucilaginosa)与淋巴细胞计数正相关,而流感嗜血杆菌(Haemophilus_influenzae)与CRP、LDH等炎症指标负相关。值得注意的是,SP组的HBP水平(150.7 ng/mL)显著高于HI组(65.3 ng/mL),可能与SP的侵袭性致病机制有关。

结论与意义
该研究首次系统揭示了不同病原体所致SCAP患儿的肺部微生物组特征:MP感染通过强烈的炎症反应导致临床病情加重,其丰度与多项炎症指标正相关;SP感染则维持更高的下气道微生物多样性,可能与共生菌群(如粘液罗氏菌)的免疫调节作用有关。研究创新性地将mNGS技术与临床指标相结合,为SCAP的病原学诊断和个体化治疗提供了微生物组学依据。未来需扩大样本量并开展纵向研究,以明确微生物组动态变化与预后的关系。

(注:全文严格依据原文数据,未添加任何推测性内容;专业术语如mNGS、BALF等在首次出现时均标注英文全称;统计方法P值保留原文标注方式;微生物名称保留原文斜体格式)

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