综述：哮喘患者气道和肠道微生物组的改变：一项系统性综述与荟萃分析

本综述系统分析哮喘与健康人群气道及肠道微生物组的差异，发现α多样性无显著变化但β多样性存在差异，指出微生物组成改变（如变形菌门/拟杆菌门增多）可能通过短链脂肪酸（SCFAs）表观遗传调控与免疫互作（如Treg/Th2平衡）影响哮喘进程，建议未来需大样本多组学研究推动精准诊疗。

　　

引言

哮喘是一种慢性气道炎症性疾病，全球影响超过3亿人，其发病机制涉及免疫与微生物因素的复杂相互作用。近年来，随着微生物组学技术的快速发展，呼吸道和肠道微生物组在哮喘发生与发展中的作用备受关注。研究表明，微生物组成和功能的改变可能通过调节宿主免疫反应、维持黏膜屏障完整性以及影响代谢途径参与哮喘发病。例如，特定益生菌干预可缓解哮喘症状，而早期抗生素使用和饮食变化可能通过肠道微生物组影响免疫发育并增加哮喘风险。微生物还可通过结构配体（如脂多糖LPS）和代谢产物（如短链脂肪酸SCFAs）与宿主免疫系统互作，影响疾病进展。值得注意的是，肠道与肺部之间存在“肠-肺轴”双向通信系统。动物研究表明，肠道微生物组及其代谢物（如SCFAs）可通过血液循环迁移至气道并调节局部免疫稳态。反之，呼吸道吸入的微生物暴露也可能影响肠道微生物组的组成和功能，进一步调控全身免疫反应。

材料与方法

本研究遵循2020年修订版系统综述与荟萃分析（PRISMA）指南，检索PubMed、Web of Science、Embase和Cochrane图书馆中2020年5月16日至2025年5月16日发表的英文文献，聚焦于人类气道和肠道细菌微生物组的研究。纳入标准包括：研究对象为18岁以上哮喘患者与健康对照（HC），研究设计为观察性（病例对照或横断面），采用宏基因组或16S rRNA测序分析，并提供可提取的微生物多样性指数数据。排除非人类研究、无明确数据或对照组的文献。数据提取涵盖研究基本信息、人群特征、微生物组成及测序细节。质量评估采用纽卡斯尔-渥太华量表（NOS），统计分析使用RevMan 5.4计算标准化均值差（SMD）和95%置信区间（CI），异质性通过敏感性分析和Egger回归检验。

结果

文献检索与特征

初检2,622篇文献，去重后筛选1,987篇，最终纳入26项研究（13项用于森林图分析），涉及2,677名参与者。研究多报告α多样性指标（如Chao1、Shannon、Simpson指数），但存在显著异质性，主要源于样本来源、测序方法和人群特征差异。

质量评估

9项研究为高质量（NOS 7–9分），15项为中等质量（4–6分），2项为低质量（<4分）。

α多样性比较

肠道微生物组：5项研究（290例哮喘 vs 1,517例HC）显示α多样性无显著差异（Chao1、Shannon、Simpson指数均p>0.05），异质性低（I2<50%）。

气道细菌微生物组：9项研究（326例哮喘 vs 526例HC）显示高异质性（I2>50%），但α多样性无显著差异（p>0.05）。

气道真菌微生物组：2项研究（18例哮喘 vs 20例HC）显示高异质性（I2=79%）且无显著差异（p=0.06）。

β多样性比较

18项研究报告β多样性，结果不一致：部分研究显示哮喘与HC间有显著差异（p=0.004），尤其与炎症表型（如嗜酸性粒细胞亚型）相关；另一些研究则未发现显著差异，可能与样本污染或方法学差异有关。

微生物分类群丰度差异

肠道微生物：哮喘患者中阿克曼菌（Akkermansia muciniphila）、毛螺菌科（Lachnospiraceae）和颤螺菌科（Oscillospiraceae）丰度降低，拟杆菌门（Bacteroidetes）和肠杆菌科（Enterobacteriaceae）增加，其中毛螺菌科与2型炎症负相关，肠杆菌科与肺功能下降正相关。

气道微生物：哮喘组拟杆菌门（Bacteroidetes）、变形菌门（Proteobacteria）和流感嗜血杆菌（Hemophilus influenzae）丰度升高，厚壁菌门（Firmicutes）、放线菌门（Actinobacteria）、普雷沃菌属（Prevotella）和韦荣球菌属（Veillonella）丰度降低。例如，奈瑟菌属（Neisseria）OTUs在哮喘气道中增加2倍，而钩端螺旋体属（Leptotrichia）等84个OTUs丰度降低。微生物组成变化与哮喘严重程度、炎症表型（如Th2炎症）和治疗反应相关。

偏倚与敏感性分析

气道微生物组研究存在高异质性，但留一法敏感性分析显示结果稳定（Shannon指数p=0.947），漏斗图对称性表明无显著发表偏倚。

讨论

本研究首次整合气道与肠道微生物组证据进行荟萃分析，反驳了哮喘普遍伴随α多样性降低的假设，但证实β多样性存在差异，提示微生物组成改变（而非单纯多样性变化）可能更关键。微生物通过SCFAs等代谢物表观遗传调控免疫细胞（如增强Treg功能、抑制肥大细胞活性），影响Th2炎症和气道重塑。变形菌门（Proteobacteria）等病原体增加可能通过LPS和毒素直接损伤上皮，而普雷沃菌属（Prevotella）等减少可能削弱免疫稳态。局限性包括肠道研究样本量小、测序分辨率低（16S rRNA无法区分物种）、异质性高以及潜在混淆因素（如抗生素使用）。未来需大样本、多中心、标准化纵向研究以揭示微生物动态并推动精准治疗。

结论

本综述表明哮喘未显示α多样性普遍降低，但气道和肠道微生物β多样性存在显著差异，微生物组成改变（如病原体增多和有益菌减少）可能通过免疫代谢机制参与疾病。未来研究需结合多组学技术和临床参数，以建立可靠的微生物标志物指导哮喘个体化治疗。