基于16S tNGS技术的急性扁桃体炎患者扁桃体微生物组特征分析:与健康对照及传统培养方法的比较研究

【字体: 时间:2025年06月27日 来源:European Journal of Clinical Microbiology & Infectious Diseases 3.7

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  本研究针对急性扁桃体炎(AT)病原体鉴定不全面的临床难题,采用16S rRNA全长测序(16S tNGS)技术对64例AT患者和55例健康对照的扁桃体拭子进行微生物组分析。研究发现AT患者微生物组α多样性显著降低(p<0.001),确认化脓性链球菌(S. pyogenes)的核心致病作用,并通过纳米孔测序将三种已知病原体(S. pyogenes/F. necrophorum/S. dysgalactiae)的联合检出率从48%提升至70%。该研究为AT的精准诊断提供了新视角。

  

扁桃体炎作为全球最常见的门诊就诊原因之一,其病原学诊断长期依赖传统培养方法,但约半数患者无法通过培养明确致病菌。这种诊断困境催生了对新技术的需求——丹麦奥胡斯大学医院联合奥尔堡大学医院的研究团队在《European Journal of Clinical Microbiology》发表的研究,首次将纳米孔测序技术(ONT)应用于急性扁桃体炎(AT)的微生物组解析。

研究团队前瞻性纳入64例具有典型感染症状(平均CRP 167 mg/L)的AT患者和55名健康对照,采用创新性的方法学设计:通过全长16S rRNA基因测序(16S tNGS)结合Emu数据库分析,并与传统培养结果进行多维度比对。技术核心包括:1)基于MinION平台的纳米孔测序技术实现物种级分辨率;2)ANCOM-BC2算法校正微生物组组成偏差;3)建立定制分类学体系实现跨方法学比较。

微生物组多样性特征
通过Shannon指数和Bray-Curtis距离分析发现,AT患者扁桃体微生物组呈现显著生态失调:α多样性指数较健康组降低23%(p<0.001),β多样性分析显示两组群落结构明显分离(p=0.001)。值得注意的是,患者组检测到的细菌种类数(均值36.4)显著少于对照组(47.1),这种"多样性降低伴随病原体富集"的模式与典型感染微生态特征相符。

关键病原体鉴定
ANCOM-BC2校正分析揭示:1)S. pyogenes在AT组的相对丰度显著增高(p=0.001),且培养阳性样本中其测序reads占比高达49.72%;2)双歧杆菌科(Bifidobacteriaceae)意外成为第二大差异菌群(p=0.002);3)包括F. nucleatum在内的12种共生菌在健康组更丰富。对培养阴性患者的亚组分析发现,乳杆菌属(Lactobacillus spp.)可能参与疾病进程(p=0.034)。

方法学比较价值
研究呈现显著的方法学差异:1)16S tNGS对厌氧菌(如普雷沃菌属)的检出率提升3.4倍(p<0.001);2)对S. pyogenes/F. necrophorum/S. dysgalactiae三种病原体的联合检出率从培养法的48%提升至70%;3)需注意某些革兰阳性菌(如棒状杆菌)在测序中更易漏检。

这项研究通过高分辨率微生物组分析,证实S. pyogenes仍是AT的核心病原体,而Bifidobacteriaceae的异常增殖可能暗示新的致病机制。虽然16S tNGS显著提高了病原体检出率,但多数新增阳性样本的病原体载量较低(如S. pyogenes测序阳性样本中38%的reads占比<0.1%),提示临床推广需结合定量分析。该研究为理解AT的微生态失衡提供了全新视角,也为感染性疾病的诊断技术选择提供了重要循证依据。

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