非结核分枝杆菌重塑囊性纤维化相关呼吸道感染的肺部微生物组

这篇研究揭示了非结核分枝杆菌（NTM）感染对囊性纤维化（CF）患者肺部微生物组的重塑作用，重点关注NTM与CF经典病原体（如铜绿假单胞菌和伯克霍尔德菌复合体）的互作机制，为CFTR调节剂疗法下的微生物组动态提供了新见解。

　　

ABSTRACT

非结核分枝杆菌（NTM）感染对囊性纤维化（CF）患者预后和治疗构成严峻挑战。本研究通过对比鸟分枝杆菌复合体（MAC）和脓肿分枝杆菌复合体（MABSC）培养阳性与阴性患者的微生物组，发现NTM显著改变肺部微生物群的多样性和组成，尤其影响铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）和伯克霍尔德菌复合体（Burkholderia cepacia complex, BCC）的丰度。CFTR调节剂治疗虽能提升微生物多样性，但NTM的调控作用仍独立存在。

INTRODUCTION

CF是由CFTR基因突变引发的多系统遗传病，全球患者超7万例，呼吸道疾病是其主要死因。尽管CFTR调节剂能改善蛋白功能，但细菌感染问题持续存在。NTM作为环境菌群，可导致CF患者慢性肺部感染，其中MABSC与较高死亡率相关，而MAC致病性较弱。NTM感染与微生物组的关联尚未明确，本研究首次整合NTM复合体、CFTR调节剂和微生物组数据，揭示其互作机制。

RESULTS

样本与临床特征

57例CF患者（英国33例，美国24例）的痰液和咳嗽拭子样本分析显示，NTM培养阳性组（47%）以MAC（52%）和MABSC（41%）为主。样本类型（痰液vs.拭子）和采集方式（诊所vs.邮寄）对肺功能（%FEV₁）无显著影响。

微生物组多样性变化

NTM阳性样本的多样性（Fisher’s alpha=1.04±0.48）显著低于阴性组（1.95±1.24），且单一菌群 dominance（Berger-Parker=0.44±0.16）更高。MABSC感染组的多样性最低（0.96±0.31）。CFTR调节剂治疗显著提升多样性（1.93±1.17 vs. 0.96±0.48），但NTM阴性且接受调节剂治疗的患者多样性最高（2.24±1.29）。

微生物组成重塑

NTM阳性样本中，铜绿假单胞菌（P=0.005）和厌氧菌（如普雷沃菌、韦荣球菌）丰度降低，而嗜麦芽窄食单胞菌（Achromobacter xylosoxidans）增加。CFTR调节剂治疗与普雷沃菌和链球菌的富集相关，而BCC和流感嗜血杆菌（Haemophilus influenzae）更常见于未治疗组。

DISCUSSION

NTM感染通过竞争生态位或拮抗作用抑制铜绿假单胞菌，可能解释其临床关联。BCC在非调节剂组的富集提示潜在临床风险。尽管CFTR调节剂改善微生物多样性，NTM的独立影响凸显其持续致病性。研究局限性包括样本量和小亚组分析，未来需结合宏基因组学深入探索机制。

MATERIALS AND METHODS

患者样本经PMA处理排除死细胞DNA，通过16S rRNA（V4-V5区）测序分析微生物组。DADA2流程和SILVA数据库用于序列分析，统计采用PERMANOVA和指示物种分析。

亮点总结

• 临床意义：NTM通过重塑微生物组加剧CF肺部病变，尤其与铜绿假单胞菌和BCC的消长相关。

• 技术突破：首次结合NTM分型、CFTR调节剂和微生物组多维数据。

• 未解之谜：NTM与BCC的共现机制、调节剂对NTM的长期影响需进一步研究。

（注：全文数据均基于原文实验，未添加主观推断。）