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乳腺包膜挛缩的微生物组特征分析:基于皮肤与包膜微生物群的比较研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月03日 来源:BMC Microbiology 4
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本研究针对乳腺植入术后常见的并发症——包膜挛缩(CC),通过比较健康包膜(HC)与挛缩包膜(CC)的微生物组特征,结合皮肤微生物群分析,揭示了Staphylococcus等机会性病原体丰度与细菌总负荷的升高是CC发生的关键因素。研究采用16S rRNA测序(NGS)和qPCR技术,首次证实包膜微生物群与皮肤微生物群的显著差异,为CC的感染理论提供了新证据,对临床预防和治疗具有重要指导意义。
乳腺植入手术虽广泛应用于整形与重建领域,但包膜挛缩(CC)作为最棘手的并发症,其发生率高达19-25%。长期以来,学界对CC的成因争论不休,其中"生物膜理论"备受关注——认为细菌在植入物表面形成的生物膜(Biofilm)会引发慢性炎症,最终导致纤维化。然而,传统培养技术仅能检测到Staphylococcus等少数菌种,且无法区分这些细菌究竟来自皮肤污染还是乳腺组织内源。更矛盾的是,许多CC患者并无临床感染症状,这使得微生物在CC中的作用机制成为未解之谜。
针对这一科学盲区,庆北国立大学的研究团队开展了一项开创性研究。他们收集了25例乳腺包膜样本(14例健康包膜HC,11例挛缩包膜CC),并首次同步采集患者腋窝、切口和乳头部位的皮肤样本,通过16S rRNA基因测序(NGS)和定量PCR(qPCR)技术,构建了包膜与皮肤微生物群的完整图谱。研究发现,包膜微生物群以Acinetobacter、Cutibacterium和Pseudomonas为主,与皮肤样本中Staphylococcus占75%的构成形成鲜明对比。通过主坐标分析(PCoA)证实,包膜微生物群呈现显著的个体化差异,而CC样本中Staphylococcus相对丰度显著升高(p<0.05),且与16S rRNA基因拷贝数呈正相关。源追踪分析更揭示,CC样本中仅14.73%微生物可能源自皮肤,其余85%来自未知内源,这为"内源性感染假说"提供了直接证据。
研究采用三大关键技术:1) 多部位皮肤与包膜样本的同步采集与无菌处理;2) 基于DADA2算法的16S rRNA全长测序,通过V4-V5高变区分析微生物组成;3) qPCR定量检测细菌负荷,建立3.81×1010-4.01×105拷贝数/μL的标准曲线。样本来自19名接受植入物取出手术的患者(平均植入时间120.8个月),涵盖Baker I-IV级包膜。
结果部分的核心发现:
皮肤与包膜微生物群的本质差异
Bray-Curtis差异度分析显示,皮肤与包膜样本在PCoA图中形成独立聚类(p<0.05)。腋窝样本的Staphylococcus占比显著高于切口和乳头部位,而包膜中Acinetobacter在HC组占比高达40%,CC组则降至15%。
CC相关的微生物失衡特征
CC组除Staphylococcus外,Streptococcus、Clostridium和Sphingobium的丰度均显著上升。一例延迟感染患者(样本16)的包膜中Staphylococcus aureus占比近100%,与组织培养结果一致。
细菌负荷与临床关联
qPCR检测显示CC组平均细菌负荷(1.78×106 16S rRNA拷贝数/克)高于HC组,且与Staphylococcus丰度呈正相关(r=0.62)。植入时间与患者年龄显著影响微生物组成,但Baker分级无此关联。
结论与意义
该研究首次通过多组学方法证实:1) CC的发生与微生物群落失衡(dysbiosis)密切相关,而非单一病原体感染;2) 机会性病原体(如Staphylococcus)的增殖会加剧细菌总负荷,触发免疫反应;3) 84.87%的包膜微生物可能源自内源性污染,这对传统"皮肤污染假说"提出挑战。发表于《BMC Microbiology》的这项成果,不仅为CC的分子诊断提供了新靶点(如监测Acinetobacter/Staphylococcus比值),更提示临床需关注患者个体化微生物特征,而非仅依赖抗生素预防。未来研究可进一步探索乳腺导管微生物群与包膜的交互机制,为开发微生物调控疗法奠定基础。
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