SARS-CoV-2感染严重程度与鼻咽微生物组组成的关联研究：基于荷兰医护人员和门诊患者的队列分析

本研究针对SARS-CoV-2感染对鼻咽微生物组的影响机制不明的问题，通过16S rRNA基因测序技术分析了荷兰257名医护人员和143名呼吸道症状患者的鼻咽拭子样本。研究发现Dolosigranulum和Corynebacterium的估计浓度(ECs)与感染严重程度呈负相关，且合并症对微生物组组成影响显著。该成果为理解呼吸道病毒感染与微生物组的互作机制提供了新证据，发表于《Scientific Reports》。

　　

呼吸道健康与微生物组的复杂关系一直是医学研究的焦点。在COVID-19大流行背景下，科学家们特别关注SARS-CoV-2病毒是否会影响上呼吸道微生物群落，或者反之亦然。既往研究表明，鼻咽部的共生菌如Dolosigranulum和Corynebacterium可能通过竞争性抑制病原体定植来维持呼吸道健康，但这些微生物与新冠病毒的相互作用机制尚不明确。更复杂的是，不同研究关于SARS-CoV-2感染期间微生物组变化的报道存在明显不一致，这可能源于样本量小、研究人群异质性高以及未能充分控制年龄、抗生素使用和合并症等混杂因素。

为厘清这些问题，荷兰乌得勒支大学医学中心等机构的研究团队开展了一项大规模横断面研究，成果发表在《Scientific Reports》上。研究人员利用两种不同人群的样本：参与临床试验的相对健康医护人员（N=257）和出现COVID-19样症状的医院门诊患者（N=143），所有样本均为2020-2021年间SARS-CoV-2检测后的剩余鼻咽拭子。通过16S rRNA扩增子测序和多重PCR呼吸道病毒检测，团队系统分析了微生物组组成与病毒感染状态及严重程度的关联。

研究采用了多项关键技术方法：1）使用Purelink Microbiome DNA纯化试剂盒进行DNA提取，对V3-V4可变区进行Illumina MiSeq测序；2）采用包含SILVA v138参考数据库的生物信息学流程处理测序数据；3）通过BactQuant qPCR定量样本中16S基因总浓度；4）使用世界卫生组织(WHO)标准定义感染严重程度；5）统计分析校正了年龄、性别、近期抗生素使用和合并症等混杂因素。

研究结果呈现多个重要发现：

在微生物组组成可视化分析中，数据显示无论是医护人员还是患者群体，个体间的鼻咽微生物组都存在高度变异性。通过相对丰度比较发现，病毒类型对平均微生物组组成的影响较小，而症状严重程度和合并症评分的影响更为明显。

α和β多样性分析表明，在医护人员中，病毒类型和感染严重程度对Shannon和Inverse Simpson指数均无显著影响。而在患者群体中，较高的合并症指数与显著降低的α多样性相关，抗生素使用者也表现出较低的多样性。Bray-Curtis距离的β多样性分析未发现病毒类型或SARS-CoV-2严重程度的显著差异。

差异丰度分析显示，在医护人员中，ANCOM-BC2检测到Dolosigranulum在非常轻度/无症状SARS-CoV-2感染中的相对丰度显著高于轻度感染（5.21% vs 0.37%）。线性回归模型进一步揭示，Corynebacterium的log₁₀估计浓度(ECs)在SARS-CoV-2阳性样本中显著高于无病毒检测样本（调整后回归系数0.52）。更重要的是，Dolosigranulum和Corynebacterium的ECs在非常轻度/无症状SARS-CoV-2感染中较高，而在轻度感染中显著降低。

患者数据分析显示类似的非显著趋势：随着SARS-CoV-2严重程度（从轻度、中度、重度到致命）增加，Dolosigranulum的ECs呈现下降趋势（从2.35降至1.61 copy/μl），但未达到统计学显著性。相比之下，合并症对微生物组的影响更为突出，较高的合并症评分与显著降低的Actinomyces和口腔细菌ECs相关。

讨论部分强调了几个关键发现：首先，Dolosigranulum丰度可能随SARS-CoV-2严重程度增加而降低，这与既往关于该菌属在呼吸道健康中保护作用的研究一致。其次，Corynebacterium的变化模式在不同人群中不一致，提示其作用可能受宿主因素调节。最重要的是，研究证实抗生素使用和特定合并症对鼻咽微生物组组成有重大影响，这为解释既往研究结果的异质性提供了新视角。

该研究的创新性在于：1）样本量较大且来自两个特征明显不同的人群；2）严格控制了抗生素使用和合并症等混杂因素；3）采用了半定量方法估算细菌浓度；4）对感染严重程度进行了细致分层。局限性包括缺乏真正的健康对照组（对患者群体）、部分严重程度组样本量较小，以及16S测序技术在物种水平分辨率的限制。

这些发现为理解呼吸道病毒感染与微生物组的复杂互作提供了新视角，提示Dolosigranulum可能成为预防或治疗呼吸道病毒感染的潜在益生菌候选。未来研究需要进一步阐明其抑制SARS-CoV-2的具体机制，并探索通过调节微生物组来改善临床预后的可能性。同时，研究强调在微生物组研究中必须充分考虑抗生素使用和基础疾病状态的影响，这对未来相关研究设计具有重要指导意义。