生命早期上呼吸道菌群在呼吸道病毒与细菌共生体动态互作中的关键作用

为解决呼吸道病毒感染如何促进细菌性呼吸道感染的机制难题，Matthew S. Kelly团队通过博茨瓦纳300名婴儿的纵向队列研究，结合2409份鼻咽拭子的16S rRNA测序和PCR检测，揭示了病毒通过破坏上呼吸道（URT）中Corynebacterium等有益菌群，促进Haemophilus influenzae、Streptococcus pneumoniae等细菌共生体定植的机制，为靶向调控菌群预防感染提供了新策略。

　　

呼吸道感染是全球儿童发病和死亡的主要原因，其中病毒与细菌的复杂互作是临床难题。1918年流感大流行期间，多数死亡由继发细菌性肺炎导致，但病毒如何破坏上呼吸道微环境、促进细菌定植的机制仍不明确。博茨瓦纳的研究团队通过前瞻性队列研究，首次系统揭示了生命早期上呼吸道菌群在病毒-细菌互作中的枢纽作用。

研究团队收集了300名婴儿出生后12个月内2409份鼻咽拭子，采用PCR检测呼吸道病毒（如鼻病毒/肠道病毒、腺病毒）和细菌共生体（包括H. influenzae、S. pneumoniae等），结合16S rRNA基因测序分析菌群组成，并运用混合效应逻辑回归、随机森林模型等统计方法解析数据。

呼吸道病毒和细菌共生体定植在婴儿期频繁发生
研究发现27%的样本检出呼吸道病毒，其中鼻病毒/肠道病毒最常见（21%）。细菌共生体定植率随年龄增长而升高，H. influenzae、M. catarrhalis和S. pneumoniae的定植率在12月龄时显著增加，而S. aureus则呈下降趋势。

呼吸道病毒与环境暴露影响细菌定植
症状性病毒感染使H. influenzae、S. pneumoniae的获得风险分别增加44%和83%。家庭中5岁以下儿童数量、固体燃料使用等环境因素也与定植风险相关。值得注意的是，PCV-13疫苗接种对肺炎球菌定植密度无显著影响。

细菌共生体间的协作关系
纵向分析揭示M. catarrhalis定植使H. influenzae和S. pneumoniae获得风险分别增加82%和58%，且共定植样本中肺炎球菌载量升高3倍（p<1.54×10^-5
），证实了种间协同作用。

病毒通过改变菌群促进细菌定植
呼吸道病毒感染导致Corynebacterium propinquum（ASV4）等有益菌减少，同时增加Haemophilus（ASV7）等致病菌丰度。随机森林模型显示，菌群特征预测细菌获得率的准确性（AUC-ROC 0.66）优于单纯临床指标。

菌群组成决定定植抗性
Corynebacterium/Dolosigranulum主导的菌群类型与低致病菌获得风险相关，而Streptococcus mitis（ASV9）等共生菌的丰度与H. influenzae定植呈负相关（q=0.03）。

这项发表于《Nature Communications》的研究首次阐明病毒通过重塑上呼吸道菌群生态，破坏由Corynebacterium等菌群构成的“定植抗性”屏障，从而促进致病菌增殖。发现Dolosigranulum pigrum（ASV2）等菌株的拮抗作用为开发益生菌疗法提供了靶点。该成果不仅揭示了1918年流感大流行中细菌性肺炎高死亡率的潜在机制，更为通过菌群干预预防呼吸道感染提供了理论依据，尤其对婴幼儿和老年人等高风险人群具有重要临床意义。