健康的微生物组可以预防重症患者的致命感染

卡尔加里大学的一项研究表明，健康的微生物组可以预防重症患者的致命感染。该研究着眼于人体肠道与免疫系统之间的相互作用。研究结果表明，肠道微生物群和全身免疫作为一个动态的“元系统”协同工作，其中肠道微生物和免疫系统功能障碍的问题与医院获得性感染率的显着增加有关。

危重病患者肠道菌群失调伴进行性肠杆菌科细菌富集与院内感染有关。a，按细菌科的相对丰度划分的分类学组成。b，通过 PERMANOVA 分析的三维主坐标分析（Bray-Curtis 相异距离，属水平）。c , 香农指数。d， 与健康 志愿者（n  _ _ = 15). 点代表个体患者，中心线表示中位数，方框表示四分位间距（IQR），胡须表示范围；通过双侧 Kruskal–Wallis 检验（健康天数与 ICU 天数）进行分析，并使用混合线性回归模型和事后 Tukey 检验对跨天的重复测量进行成对比较。e，健康志愿者和 ICU 患者之间微生物群组成的 MOFA 显示前十个分类学因素（家族）及其对解释的微生物群差异的相对贡献（因子权重）。f，与健康对照相比，入住 ICU 第 1、3 和 7 天肠杆菌科的相对丰度。点代表个体患者，中心线显示中位数，方框显示 IQR，胡须显示范围，根据c和分析d . g , 肠杆菌科相对丰度与 Shannon 指数之间的相关性，使用 Spearman 相关性检验进行分析。点显示个体患者样本，显示回归（线）和 95% 置信区间（阴影区域）。h，15 个最丰富的细菌家族的惩罚岭回归及其对 ICU 入院第 1-3 天香农多样性变化的重要性。i , j , ICU 第 3 天 15 个最丰富的细菌家族的平均相对丰度（† 表示P adj   < 0.1，ANCOM-II 差异丰度）( i ) 和相关矩阵 ( j ) 。 k，进行性肠杆菌科富集（n  = 18）或无富集（n  = 26）患者之间的纵向微生物群落稳定性指数。点代表个体患者，中心线显示中位数，方框显示 IQR，胡须显示范围；通过双边 Mann-Whitney U检验分析。l – n，通过对数秩检验分析的 30 天院内无感染生存率 ( l )，由双侧 Fisher 精确检验确定的任何病原体或肠杆菌科病原体引起的院内感染的比值比 ( m ) 和鉴定的病原体院内感染 ( n )（n  = 28 名患者中的 30 次感染）。P值如b所示；* P  < 0.05，** P  < 0.01。

研究结果表明，如果我们想对抗感染，就不能孤立地针对这些有害细菌和孤立的免疫系统。研究人员说，我们需要的是更全面地了解事物的运作方式。

20% 到 50% 的重症患者在重症监护病房或进入 ICU 后住院期间 感染了可能致命的感染——这显着增加了死亡风险。

“尽管使用了抗生素，但医院获得性感染是一个主要的临床问题，它一直是一个我们没有好的解决方案的大问题，”重症监护医学博士 Braedon McDonald 博士说Foothills 医疗中心 (FMC) 的医师和卡明医学院 (CSM) 的助理教授。“我们从不同的角度解决了这个问题。我们研究了人体对感染的自然防御，以更好地理解为什么有些人更容易感染这些致命的感染。”

该研究涉及 51 名新入住FMC重症监护病房(ICU) 的患者。在急性危重疾病的第一周对患者进行了研究。研究表明，肠道微生物群和全身免疫作为一个动态的“元系统”协同工作，其中肠道微生物和免疫系统功能障碍的问题与医院获得性感染率的显着增加有关。

“我们在研究中看到的信号是，天然存在于肠道中的一个细菌家族似乎对引导免疫系统很重要，”Jared Schlechte 博士说。麦当劳实验室的候选人和该研究的第一作者。“然而，在危重疾病期间，微生物组受到伤害，使这些细菌开始接管。”

这项研究发现，这种常见细菌（称为大量繁殖）异常生长的患者患严重感染的风险最高。

“这些信息很重要，因为它为我们提供了一条全新的途径，让我们不仅可以开始思考治疗感染的方法，还可以考虑预防感染的潜在治疗方法，”麦克唐纳说。“研究结果表明，如果我们想对抗感染，就不能孤立地针对这些有害细菌和免疫系统。我们真的需要更全面地了解事物的运作方式。”

作为下一步，McDonald 和团队计划开展一项随机对照临床试验——基于借鉴益生菌疗法的精准医学方法，并利用多种不同的细菌设计专门针对研究中发现的细菌。同意参与的人将获得工程微生物组。

“我们正在努力做的是恢复在我们健康时起作用的正常机制，并利用它来帮助保护人们免受感染，”麦克唐纳说。