研究名稱：Infant airway microbiota and topical immune perturbations in the origins of childhood asthma
期刊：Nature Communications
發表時間：2019年11月
IF：11.878
DOI：10.1038/s41467-019-12989-7
近期，《Nature Communications》一項包含了700名兒童的前瞻性研究發現，1月齡時無症狀的嬰兒，其呼吸道內的微生物多樣性，以及範永氏球菌（Veillonella）和普雷沃菌屬（Prevotella）的相對豐富度與6歲時患哮喘有關。
當這些細菌較多時，還會同時導致呼吸道剖面中的TNF-α 和IL-1β減少、CCL2和CCL17增多；而CCL2和 CCL17是目前已知的哮喘獨立預測因子。
這些發現提示在嬰兒早期，某些特定的微生物群可以與免疫系統相互作用，並且，這種相互作用可能會誘發兒童哮喘。
早期呼吸道微生物動態變化
研究人員首先利用16S rRNA技術對哥本哈根2010年出生兒童哮喘前瞻性研究（COPSAC2010）中的695名兒童分別在以下三個時間段進行了呼吸道檢測：
出生一週組：有544名嬰兒受檢；
一個月組：有695名兒童受檢；
三個月組：有695名兒童受檢；
在三次呼吸道檢測中，研究人員共從574個屬中鑑定出3582個OTUs。
從1周齡到一月齡、三月齡，Alpha多樣性顯著增加，在三個時間點均以厚壁菌門Firmicutes 和變形菌門Proteobacteria為主，特別是Staphylococcus、Streptococcus、Moraxella、Haemophilus、Corynebacterium幾種細菌。
同時，隨著時間變化，這些菌屬的丰度也發生了相應的改變：Staphylococcus減少、而Streptococcus、Moraxella、Haemophilus增多。
此外，另外一些丰度本身較低的菌屬也會隨時間而變化，特別是Neisseria、Rothia、Fusobacterium、Prevotella在1周到3個月的這段時間裡，增加了幾倍。
兩種細菌Veillonella 和 Prevotella丰度較高與哮喘發展有關
同時，研究團隊還對其中644名兒童的生命前6年進行了全面的臨床隨訪，並比較了早期三個時間點的氣道微生物群與生命最初6年的哮喘發展情況。
結果顯示，有146名兒童患上了哮喘。
與沒有患哮喘的兒童相比，在生命的前6年患哮喘的兒童在1個月大時，其 alpha 多樣性和 beta 多樣性都有所增加；而兩種細菌Veillonella和Prevotella丰度較高與哮喘發展有關。
菌群丰度差異和哮喘關聯
為了進一步確定這些細菌與哮喘的關聯，研究人員對499名兒童在1月齡時採集的氣道粘膜襯裡液局部免疫介質的情況與細菌性哮喘評分進行了對照。
令人驚訝的是，他們發現細菌性哮喘評分與TNF-α 和IL-1β呈負相關，與CCL2和CCL17呈正相關：這可能反映了微生物群對免疫刺激的延遲誘導——此前已經證明這種變化與今後生活中更容易發生長期的免疫失調、低級別炎症和免疫介導的非傳染性疾病有關。
基於Veillonella、Prevotella、Gemella、Bacilli incertae sedis、Bacillales incertae sedis、Streptococcus、Lactobacillus和上呼吸道粘膜免疫介質的細菌-哮喘相關性評分
此前，該研究團隊在COPSAC2000研究組中已發現，1月齡時氣道菌群Moraxella catarrhalis、Haemophilus influenzae、Streptococcus pneumoniae與哮喘存在聯繫。
結語
該研究發現了1月齡時無症狀的嬰兒，其氣道微生物群的多樣性及組成與嬰兒出生後6年內患哮喘的風險有關，特別是特定細菌類群和富含這些類群的組合，包括
Veillonella、 Prevotella和Gemella增加了患哮喘的風險。同時，這些與哮喘相關的細菌也被發現與明顯的局部氣道免疫特徵有關——後者此前已被證實是6歲時患哮喘的獨立風險因素；這也表明，局部免疫擾動可能與早期氣道微生物群與後期哮喘發展的有關。
尤其是，Veillonella 和Prevotella可能直接參與和影響了這一過程。這是兩種普遍存在於腸道和口腔的厭氧菌：在慢性阻塞性肺疾病患者的肺中發現有較高丰度的這兩種細菌存在；而在健康成年人中，它們則被發現與亞臨床氣道炎症（subclinical airway inflammation）有關。
在生命早期的哮喘發生中，由於Veillonella 和prevotella 激活免疫細胞的能力受限，隨著它們的水平升高，可能導致包括兒童氣道分泌 TNF-α和IL-1β 減少，CCL2和CCL17增多等不適當的局部宿主免疫反應。
對於1周及3月齡時氣道微生物與哮喘關係不明確，研究人員認為，可能是氣道微生物群對發育中的免疫系統的任何影響可能取決於特定的年齡窗口，在不同的年齡產生不同的生物效應。
（中國醫師協會醫學科學普及分會產科專業委員會或中國醫師學會醫學科學普及分會兒科專業委員會參普稿件）
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