Upper respiratory tract bacterial microbiome features associated with Streptococcus pneumoniae colonisation, environmental and demographic factors among older children in a rural setting in The Gambia
这项针对冈比亚农村地区健康高龄儿童的纵向研究,将上呼吸道微生物组特征描述为由链球菌属(*Streptococcus*)和普雷沃氏菌属(*Prevotella*)主导且具有高度的时间不稳定性,揭示了肺炎链球菌(*S. pneumoniae*)定植与较低的多样性、特定的细菌共存以及年龄和季节等环境因素相关,同时确定了颗粒卡拉特拉菌属(*Granulicatella*)和丝状因子菌属(*Filifactor*)是定植抗性的潜在贡献者。
我们呼吸的空气从未是空的。在每个人的鼻子和喉咙里,都居住着一个繁忙的微观细菌社区,这是一个隐藏的生态系统,决定了我们是保持健康还是陷入疾病。在这些居民中,有一种被称为肺炎链球菌(Streptococcus pneumoniae)的细菌。它是一位伪装大师,通常静静地生活在健康人士的喉咙里而不造成任何伤害,但它也具有变得危险的潜力,会导致严重的肺炎、脑膜炎和败血症。科学家们早已知道,围绕这种病原体的细菌混合物至关重要;一个拥挤且多样化的微生物社区有时可以抑制这个麻烦制造者,而一个多样性较低的社区则可能让它占据主导地位。了解这些社区如何形成、变化和相互作用至关重要,特别是对于作为主要携带者的儿童而言,他们在彼此之间以及向社会中最年幼、最脆弱的成员传递这些细菌。
多年来,研究人员一直高度关注婴儿和幼儿,因为他们是面临严重疾病风险最高的群体。然而,年龄在五岁至十四岁之间的较大儿童仍然是一个谜。这些学龄儿童是呼吸道健康的守门人,作为一个可以向更年幼儿童引入细菌的储库,但他们的内部微生物景观在很大程度上仍是未知的领域,特别是在非洲农村地区。为了填补这一空白,一支科学家团队前往冈比亚的一个农村社区,研究了134名健康儿童的喉咙。在两年的时间里,他们访问了这些儿童八次,通过收集样本来观察那里生活着哪些细菌,以及社区如何随着季节变化和儿童成长而变化。
研究人员发现,这些较大儿童的上呼吸道主要由两组细菌主导:链球菌属(Streptococcus)和普雷沃氏菌属(Prevotella)。虽然任何单个儿童喉咙中细菌的具体混合物表现出惊人的不稳定性,经常在每次访问之间发生变化,但整体社区结构受两个因素的强烈影响:儿童的年龄和一年中的时间。随着儿童年龄的增长,他们携带的细菌类型发生了变化。研究中的年幼儿童更有可能携带某些细菌,如嗜血杆菌属(Haemophilus)和莫拉菌属(Moraxella),而随着儿童长大,这些细菌变得不再那么常见。相反,其他类型的细菌随着年龄增长而变得更加频繁。季节也起到了重要作用。在带来尘土飞扬之风的旱季,细菌社区转向包含更多的革兰氏阳性菌,这是一个包括链球菌家族在内的广泛类别。在雨季,混合物则不同,各种细菌类型的存在更加平衡。
或许最显著的发现涉及肺炎链球菌本身的存在。研究证实,这种细菌在该年龄段非常普遍,在收集的样本中约占41%,这一比例与广泛疫苗接种计划开始前所见的情况相似。研究人员观察到,当这种细菌存在时,细菌社区的整体多样性较低。它也常与较高含量的莫拉菌属和嗜血杆菌属共同出现。更重要的是,研究确定了某些似乎可以作为肺炎链球菌屏障的特定细菌。当颗粒链球菌属(Granulicatella)和丝状因子菌属(Filifactor)大量存在时,儿童携带危险肺炎球菌的可能性要低得多。这表明这两种细菌可能是人体自然防御系统的一部分,通过竞争空间或资源的方式,将病原体阻挡在外面。
研究还强调了环境如何塑造这些隐形的社区。居住在有牲畜家庭中的儿童更有可能携带弯曲弧菌属(Campylobacter),这种细菌常发现于动物体内;而养有宠物的人则拥有更高水平的巨孢菌属(Megasphaera)。这些发现描绘了一幅动态生态系统的图景,其中年龄、天气和日常生活都在我们气道中生存的细菌上留下了印记。虽然研究人员无法精确指出颗粒链球菌属和丝状因子菌属如何使肺炎链球菌远离的具体机制,但他们的发现为未来的科学研究提供了一个新的方向。它表明,保护或增强这些有益细菌可能是一种自然减少危险感染传播的方法,提供了一条依赖于人体自身微生物邻居而非仅仅依赖药物的潜在健康路径。
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