痰液样本质量筛选对呼吸道菌群研究的影响：优化方法学以揭示儿童哮喘微生物特征的关键突破

为解决呼吸道菌群研究中样本质量差异导致的结论偏差问题，研究人员以儿童哮喘为模型，系统评估了痰液样本质量参数（如鳞状细胞百分比、唾液α-淀粉酶浓度）对16S rRNA测序结果的影响。研究发现，排除低质量样本后，哮喘患儿呼吸道中Haemophilus、Gemella和Granulicatella的丰度变化显著显现，提示样本质量控制是揭示菌群-疾病关联的关键。该研究为呼吸道微生物组研究的标准化提供了方法论依据，成果发表于《Respiratory Research》。

　　

呼吸道微生物组研究近年来成为探索哮喘发病机制的热点领域，但一个长期被忽视的问题浮出水面：痰液样本中混入的唾液是否会导致研究结果的“失真”？这一问题尤为关键，因为儿童哮喘患者中，约31%的痰液样本可能因质量不佳而被排除——这相当于每三项研究就有一项面临数据丢失的风险。更令人担忧的是，既往许多研究未明确报告样本质量控制标准，使得不同团队的结果难以横向比较。

在这一背景下，Taylor等人在《Respiratory Research》发表的研究为这一困局提供了破局思路。该团队通过对170名哮喘与非哮喘儿童的诱导痰样本进行系统性分析，首次证实痰液质量参数（如鳞状细胞百分比）会显著影响微生物组特征。当样本中鳞状细胞（源自口腔上皮）占比过高时，呼吸道菌群数据会被口腔菌群（如Rothia）主导，而真正的下呼吸道特征菌（如与哮喘相关的Haemophilus influenzae）则可能被掩盖。这一发现解释了为何某些菌群-疾病关联在不同研究中结论不一。

研究采用四项关键质量指标：鳞状细胞百分比（显微镜计数）、细胞存活率、痰栓存在性及唾液α-淀粉酶浓度（ELISA检测）。样本来自儿童哮喘队列，通过Illumina 16S rRNA基因测序分析菌群组成。数据分析采用差异丰度检验和β多样性分析，并参照STORMS指南进行标准化报告。

样本质量与菌群组成的关联
研究发现，鳞状细胞占比>5%的样本中，口腔来源菌Rothia的相对丰度显著升高（p<0.01），而典型呼吸道菌Haemophilus的检测灵敏度下降60%。这一结果提示，未经质量筛选的痰液样本可能包含大量“噪音信号”。

质量控制对疾病关联的影响
在严格筛选的117例高质量样本中，哮喘组Haemophilus、Gemella和Granulicatella的丰度变化具有统计学意义（p<0.05）。值得注意的是，Gemella haemolysans的富集与既往报道的严重哮喘Th17免疫表型（Th17 phenotype）相符，而Granulicatella的负相关则支持其可能的保护作用。

方法学启示
研究团队提出，样本质量控制应成为呼吸道菌群研究的“必选项”，而非“可选项”。例如，通过α-淀粉酶浓度阈值（>1000 U/mL）可有效识别唾液污染，而痰栓的存在则提示样本更可能源自下呼吸道。

这项研究的里程碑意义在于，它首次量化了样本质量对呼吸道菌群研究结论的影响强度。当31%的样本因质量问题被排除时，关键菌群-疾病关联的效应值（effect size）可提升2.3倍。这一发现促使学界重新审视既往研究——那些未能发现显著关联的阴性结果，或许只是源于未被控制的样本异质性。

未来方向已清晰可见：基于STORMS框架的样本质量报告标准亟待建立，而多中心研究需统一采用鳞状细胞百分比等客观指标。对于临床试验设计，研究者需预先计算30%的样本损耗率以确保统计效力（statistical power）。正如作者所言：“在微生物组研究中，质量控制的缺失不仅是一个方法学漏洞，更可能是阻碍我们发现真理的那层‘唾液面纱’。”