儿童人类鼻病毒感染相关的咽部微环境：转录组测序的见解

《npj Biofilms and Microbiomes》：Pharyngeal Microenvironment Associated with Human Rhinovirus Infection in Children: Insights from Metatranscriptomic Sequencing

　　

摘要

人类鼻病毒是导致儿童和成人急性下呼吸道感染的最常见原因之一，它会引起宿主基因表达以及呼吸道微生物群组成的显著变化。我们旨在明确武汉地区儿童中鼻病毒的流行特征，并研究鼻病毒与咽部微环境中的宿主之间的相互作用。2021年9月至2023年9月期间，我们从患有急性下呼吸道感染的儿童身上收集了1,790份样本，通过qPCR技术和靶向下一代测序技术检测鼻病毒感染情况。在所有样本中，有47份阳性样本、29份健康对照样本以及27份鼻病毒阴性但患有急性下呼吸道感染的样本，我们通过对这些样本进行元转录组测序，比较了感染者与健康人的微生物群动态、基因表达情况以及抗菌素耐药基因的分布。分析结果显示，武汉地区的鼻病毒阳性率为13.8%，其中HRV-A和HRV-C型病毒比HRV-B型更为常见。鼻病毒阳性样本的微生物多样性明显更高，像嗜血杆菌属、奈瑟菌属和链球菌属等特定菌属的数量也更多。在鼻病毒感染者中发现了22,321个差异表达基因，富集分析表明这些基因与宿主反应的变化有关，包括免疫激活和细胞过程的调节。所发现的抗菌素耐药基因可让细菌对抗18类不同的抗生素，而且这类基因在健康人中的比例高于鼻病毒感染者。Procrustes分析显示，咽部微生物群组成与抗菌素耐药基因谱之间存在显著一致性，而共现网络分析则发现假单胞菌门与多种抗生素耐药基因之间存在密切关联。鼻病毒感染会导致咽部微生物群以及宿主转录反应发生明显变化。总体而言，这些研究结果表明，咽部微生物群的差异与抗菌素耐药基因组的差异密切相关。