编译/陈美婷
▼肠道菌群可调节远端粘膜
在美国和世界各地,小儿支气管炎都是很重要的公共健康问题。在美国,支气管炎是导致婴儿住院的首要原因,约18%的婴儿因此住院。尽管呼吸道病*感染(如RSV)非常普遍,但并不是所有婴儿都发展为支气管炎。同样,感染的严重程度也因人而异,从小的哭闹到致命的支气管炎不等,这差异的原因目前仍未明确。
图1婴儿支气管炎
现在发现寄生在人体的菌群对宿主的免疫功能发展和稳态非常重要。而在人体最密集的是肠道菌群,菌量在左右,而肠道菌群紊乱和菌群诱导的调节T细胞反应和局灶炎症性疾病密切相关(如炎症性肠病)。近期的研究还发现肠道菌群可以调节远端粘膜的免疫功能,肠道菌群和哮喘、囊性纤维化的发病也密切相关。
图2肠道菌群
然而并没有研究调查肠道菌群和婴儿支气管的原因,故该研究做了一个多中心的前瞻性病例-对照的队列研究,将因支气管炎住院和健康对照匹配研究,明确菌群和支气管炎的关联。
▼方法
我们一共入组了年11月至年4月之间40名12个月以下的、由主治医师诊断为支气管炎而住院的、在美国3所医院(AlfredI.duPont医院、波士顿医院、Kosair医院)的婴儿。对照组一共有名健康婴儿,医院的初级保健机构。
病例组在住院期间收集粪便标本,而对照组在来门诊前在家里收集标本,均采用标准化的流程,进行16SrRNA基因测序来分析菌群。
▼结果
在入组的病例组和对照组中,平均年龄为3个月。在支气管炎的病例中,有65%的患儿能检测到RSV,23%的患儿检测到鼻病*。和对照组相比,病例组的更可能有父母哮喘的家族史、母亲妊娠期抗生素使用史、早产史、入组前糖皮质激素使用史,并且病例组母乳喂养的比例更低。
入组婴儿粪便菌群主要由以下四种构成:埃希氏菌(22%)、双歧杆菌(19%)、肠杆菌(15%)、拟杆菌(13%)。拟杆菌的相对丰度是最高的,Shannon指数最高。非测量性多维度肠道菌群评估还发现,与以肠杆菌为主的婴儿相比,以拟杆菌为主者年龄更大、更可能有母亲吸烟史和阴道分娩史。
调整年龄、性别、早产、分娩方式、全身抗生素使用史的多变量分析提示拟杆菌为主的菌群结构和严重支气管炎密切关联,OR高达3.89。而埃希菌及双歧杆菌为主的婴儿支气管炎的发病率与肠杆菌为主的婴儿差别均不大。
图3病例组和对照组菌群种类效应
▼讨论
这是首次研究肠道菌群与婴儿支气管炎发病风险的研究。近期关于益生元的研究表明,尽管人群异质性较大,但发现调节肠道菌群平衡可显著减少急性病*性呼吸道感染的死亡率。但是这些研究均未针对肠道菌群本身。另一项研究发现,在抗生素治疗的小鼠模型上,破坏肠道菌群会导致流感病*感染后CD4和CD8-T细胞的形成及抗体反应能力受损。我们的研究结果和近期的发现相一致,即拟杆菌为主的肠道菌群和婴儿支气管炎密切相关。
我们观察发现肠道菌群可促进呼吸道抵抗病*感染的免疫反应,这可能暗示肠道菌群在婴儿早期呼吸道抗病*免疫中的重要作用,如拟杆菌为主的菌群可增加支气管炎易感性。
潜在的机制可能是共同粘膜反应,也就是说在一处粘膜(如肠道粘膜)的抗原呈递,可由全身免疫反应重塑远端粘膜(如呼吸道粘膜)的免疫功能。而拟杆菌为主的菌群可能是一些急性呼吸道感染的易感标志,不过也有呼吸道病*改变了肠道微生物菌群,而导致拟杆菌过度生长。
有趣的是,拟杆菌为主的婴儿肠道菌群丰度也是最高的,而近期研究发现菌群多样性增加可能增加疾病死亡率。但是目前机制尚未明确,而对于支气管炎而言,菌群减少反倒是支气管炎发展的保护因素。
资料来源
HasegawaK,LinnemannRW,MansbachJM,etal.Thefecalmicrobiotaprofileandbronchiolitisininfants[J].Pediatrics,,(1).
责任编辑:张旭
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