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超级优势致病菌侵入下呼吸道或为新冠重症和死亡主要原因

归去来兮 2022-5-31 161人围观 技术

作者:孟欢
单位:首都医科大学附属北京地坛医院检验科


近日,首都医科大学附属北京地坛医院检验科同传染病预防控制国家重点实验室、中国疾病预防控制中心传染病所、四川自贡疾控中心、河北石家庄疾控中心、海南三亚市人民医院、山西太原市疾控中心合作发表的文章“Super Dominant Pathobiontic Bacteria in the Nasopharyngeal Microbiota Cause Secondary Bacterial Infection in COVID-19 Patients”于2022年5月17日在“Microbiology Spectrum”(即时IF=8.615)杂志上发表。



中国疾病预防控制中心传染病所秦天研究员,首都医科大学附属北京地坛医院检验科王雅杰教授,自贡市疾病预防控制中心邓建平研究员,石家庄市疾病预防控制中心徐保红研究员,三亚市人民医院中心检验科朱雄教授,太原市疾病预防控制中心王冀涛研究员为共同一作,中国医学科学院学部委员、中国工程院院士、南开大学公共卫生与健康研究院院长、中国微生物学会理事长、传染病预防控制专家徐建国研究员为责任作者。

前言

新型冠状病毒引起的新冠肺炎疫情在世界各地传播,导致数亿人感染,对公共卫生和全球经济造成重大威胁。因此预防重症COVID-19的发生是一个关键目标,继发性细菌感染是导致重症病毒性肺炎的重要因素,直接影响病死率。

健康人的鼻咽部包括两类细菌,一类是健康共生菌,一类是致病共生菌。致病共生菌在正常情况下和人共生,但具有致病潜力;在宿主免疫力低下等条件下,可导致疾病发生。在既往研究中,团队发现重症流感患者和轻度流感患者的鼻咽部微生物存在显著差异,61% 的重症患者鼻咽部存在一个超级优势致病性共生菌属(Super-dominant Pathobiontic Bacteria genus, SDPG),SDPG是指那些在流感病毒患者鼻咽部的致病共生菌(Pathobionts)过度增长,丰度(数量)占比超过菌群细胞总数50%的致病性菌属。SDPG可在疾病发展进程中,倾入下呼吸道,引起重症肺炎。

因此,SDPG倾入下呼吸道可能是导致新冠肺炎患者发生继发性细菌性肺炎的重要原因。


图1 对重度和低呼吸道患者的细菌群落进行Alpha多样性分析(MU, 轻度COVID-19患者的上呼吸道;MD,较低呼吸道的轻度COVID-19患者;SU,上呼吸道严重的COVID-19患者;SD,较低呼吸道的严重COVID-19患者。)


结果解读


该项工作中对20例重症和51例轻症新冠患者开展了上下呼吸道细菌宏分类学研究,采用6个alpha多样性指数分析患者呼吸道细菌群落的多样性。研究发现轻症患者下呼吸道细菌群落的均匀度和丰富度高于重症患者。根据Bray-Curtis距离,轻、重症患者的细菌群落组成不同。


图2在轻度和严重COVID-19患者鼻咽微生物组中最丰富的15个科(A)和属(B)


接着,该项工作中对呼吸道细菌菌群中的优势病原体进行分析。分析发现,在重症组,伯克霍氏菌、不动杆菌、葡萄球菌、大肠杆菌/志贺氏菌、摩根氏菌、重症组棒状杆菌的丰富度明显高于轻度组。


图3 对轻度和严重的COVID-19患者的上和下呼吸道样本进行超级优势致病性共生菌属的鉴定


如图3所示,在重症患者中,40.7%的鼻咽部菌群和63.2%的下呼吸道菌群有SDPG, 轻症患者中10.8%的鼻咽部菌群和8.5%下呼吸道菌群有SDPG。30%重症患者鼻咽部菌群和下呼吸道菌群的SDPG相同。

在新冠肺炎患者中发现具有下行能力的细菌包括,洋葱伯克霍氏菌(13例)、鲍曼不动杆菌(5例)、金黄色葡萄球菌(4例)、嗜麦芽窄食单胞菌(3例)、大肠埃希菌(2例)、阴沟肠杆菌(2例)、人型葡萄球菌(1例)。其中,洋葱伯克霍氏菌、鲍曼不动杆菌、金黄色葡萄球菌是主要的SDPG。

综上,该研究认为,SARS-CoV-2重症患者的鼻咽微生物群多样性丧失,鼻咽微生物群中的SDPG可导致新冠重症患者出现继发性细菌感染,并加重肺炎,导致高死亡率。


来自: 检验医学网
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