鼻腔细菌可抑制金黄色葡萄球菌定植

那些鼻腔内经常携带金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)的人,其他细菌的种类往往更少。某些特定的细菌可能有助于抑制金黄色葡萄球菌的定植,而这一发现或许能为我们提供预防相关感染的新思路。

持续携带金黄色葡萄球菌是已知的感染风险因素,在医院环境中尤其值得关注。通过识别能够抑制该菌定植的细菌特征,我们的研究结果有望为开发降低感染风险的微生物群策略提供依据,从而减少对抗生素的依赖。

——迪内什·阿加瓦尔 博士
传染病科

上述发现来源于迄今为止规模最大的鼻腔微生物群研究,相关成果已发表于《自然·通讯》杂志。

该研究由伦敦帝国理工学院、剑桥大学、伯明翰大学以及韦尔科姆桑格研究所的研究人员共同完成。他们分析了一千多名健康献血者的鼻拭子,深入探索了人类鼻腔内栖息的细菌群落。

研究发现,不同细菌种类之间的相互作用是理解某些人持续携带金黄色葡萄球菌的关键,同时也为识别金黄色葡萄球菌易感人群提供了线索。

该研究的第一作者、帝国理工学院传染病系临床讲师迪内什·阿加瓦尔博士指出:“持续携带金黄色葡萄球菌是明确的感染风险因素,在医院环境中尤为突出。通过明确哪些细菌特征能够抑制金黄色葡萄球菌的定植,我们的研究结果为开发非抗生素的新型微生物干预策略奠定了基础,有望降低感染风险。”

预防严重感染
金黄色葡萄球菌是一种常见细菌,约30%的人群鼻腔内携带该菌而不表现症状。通常它并不致病,但若通过伤口、割伤或手术切口进入体内,则可能引发严重感染。金黄色葡萄球菌感染是仅次于结核病的细菌感染相关死亡第二大原因,每年导致约百万人死亡。其中部分菌株,如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA),对常用抗生素具有耐药性,使得感染更难治疗。

根据携带状态,人群可分为三类:持续携带者、间歇携带者和非携带者。持续携带者鼻腔内始终可检出该菌;间歇携带者偶尔检出;而非携带者则从未检出。

由于携带金黄色葡萄球菌会增加术后感染风险,医院通常在患者接受关节置换等手术前进行筛查,并可能提供鼻腔去定植治疗以降低细菌负荷。然而,与肠道微生物群相比,鼻腔微生物群尚未在大规模人群中进行系统研究,因此关于金黄色葡萄球菌与其他鼻腔细菌如何相互影响,仍存在许多未知。

鼻拭子分析
在这项新研究中,研究人员试图通过分析比以往规模更大的人群,深入揭示不同细菌对金黄色葡萄球菌定植的影响。

研究招募了来自英格兰各地曾参与剑桥大学主导的献血试验的志愿者。团队每周三次采集1100名健康成年人的鼻拭子,并检测每个样本是否含有金黄色葡萄球菌。随后,研究人员运用先进的统计方法揭示鼻腔微生物群的构成模式,并探讨能否通过细菌群落预测金黄色葡萄球菌的携带状态。

他们在微生物群中识别出两种主要模式:首先,携带者具有独特的微生物群特征,其鼻拭子样本中金黄色葡萄球菌丰度较高,而其他菌种则相对稀少;其次,某些细菌如表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis)、惰性乳杆菌(Corynebacterium accolens)与卡他莫拉菌(Moraxella catarrhalis)在持续携带者中较少出现。研究人员推测,这些菌种可能在非携带者中起到抑制金黄色葡萄球菌定植的作用。

通过机器学习模型,研究人员能够相当准确地预测哪些人属于持续携带者,这为未来评估个体感染风险提供了潜在工具。

值得注意的是,研究还提出间歇携带者可能并非真正的生物学分类,而是被误判的持续携带者或非携带者——他们很可能是非携带者在短暂接触金黄色葡萄球菌后出现的临时携带状态。

理解鼻腔微生物群
韦尔科姆桑格研究所的科学家、共同作者凯蒂·贝利斯表示:“这是迄今针对鼻腔细菌规模最大的研究,结果表明金黄色葡萄球菌并非孤立存在——它是一个完整微生物群落的一部分。我们发现某些‘细菌邻居’能够帮助抑制金黄色葡萄球菌,这为预防感染提供了新的研究方向。”

该研究强调了细菌间相互作用对于理解持续定植现象及相应感染风险的重要性。研究成果具有重要的临床意义:识别金黄色葡萄球菌携带状态有助于预测感染风险,帮助医疗专业人员更精准地为需要预防性去定植治疗的人群提供干预。

研究团队计划在此基础上进一步探索其他潜在影响因素,如健康状况、性别、人类遗传特征或环境暴露等,是否也会影响金黄色葡萄球菌的携带情况。

韦尔科姆桑格研究所与剑桥大学的高级作者、课题组负责人尤安·哈里森博士总结道:“每个人的鼻腔微生物群都是独特的,这项研究表明栖息于此的细菌对我们的健康有着深远影响。通过分析成千上万的样本,我们终于能够从更宏观的角度理解,我们天然的细菌群落如何帮助抵御或助长感染。”