Bacterial dysbiosis in sinonasal fungal ball: a paired 16S rRNA gene sequencing study

在人类的鼻腔以及与其相连的鼻窦内，存在着一个由微观生命组成的复杂群落，它们维持着一种微妙的平衡。这个被称为“微生物组”的群落主要由与人类宿主及彼此共生的细菌组成。在健康状态下，这个细菌邻里是多样化的，许多不同类型的生物共享着空间并履行着各种职责。当这种平衡被打破时，就会发生被称为“菌群失调”的情况，这通常会导致炎症和疾病。长期以来，医生们一直了解真菌可以引起一种特定类型的鼻窦感染，即“真菌球”——一种被困在鼻窦腔内的致密、非侵袭性真菌团块——但细菌在这种特定疾病中所扮演的角色却一直是一个谜。多年来，研究重点几乎完全集中在真菌本身，而周围的细菌世界则在很大程度上被忽视，或被认为是消极的旁观者。

北京同仁医院的一个研究小组致力于通过密切观察患有真菌球患者鼻窦内的细菌生命来改变这一观点。他们想知道，真菌球的存在是否伴随着特定的、局部的细菌群落变化，还是细菌仅仅是在对一般环境做出反应。为了回答这个问题，他们研究了29名成年患者，这些患者在一侧鼻窦中被诊断出患有真菌球，而另一侧鼻窦则是健康且清晰的。这种实验设置至关重要，因为它允许科学家将同一人的患病侧与健康侧进行直接对比。通过这种方式，他们可以消除由年龄、饮食或整体健康状况引起的差异，从而分离出专门由真菌球引起的改变。他们在手术过程中采集了双侧鼻腔的样本，并使用高通量基因测序技术来识别存在的每一种细菌，从而创建了一份详细的微生物种群普查表。

结果显示，鼻腔的两侧存在着鲜明的对比。健康的鼻窦拥有丰富多样的细菌群落，就像一座拥有许多不同街区和居民的热闹城市。在这些健康的区域，细菌是多样化的，它们之间的关系复杂且相互关联。然而，含有真菌球的鼻窦则讲述了另一个故事。那里的细菌群落多样性显著降低，存在的细菌类型较少。研究人员发现，群落的整体结构发生了偏移，某些类型的细菌变得更加普遍，而另一些则消失了。这种变化不仅仅是少数几种细菌生长得更旺盛，而是整个生态系统都经历了重塑。患病侧的细菌居民更加分散，彼此之间的联系也更少，这表明与健康鼻窦中强大的网络相比，其群落结构可能更为简单且脆弱。

当科学家观察具体的细菌类型时，他们发现患病的鼻窦主要由被称为变形菌门（Proteobacteria）的一组细菌，以及拟杆菌门（Bacteroidetes）和梭菌门（Fusobacteria）所占据。一种被称为不动杆菌属（Achromobater）的特定类型在带有真菌球的一侧始终表现出更高的丰度。相比之下，健康的一侧则富含另一组细菌，包括嗜氧菌属（Ochrobactrum）、脱硫单胞菌属（Desulfovibrio）和乳杆菌属（Lactobacillus）。这些差异并非随机发生的，它们指向了一种特定的生态转变。研究人员还使用计算机模型来预测这些细菌实际在做什么。健康鼻窦中的细菌似乎专注于分解复杂物质和管理脂质，这表明这是一个代谢多样且活跃的群落。然而，患病鼻窦中的细菌似乎转向了构建细胞壁和产生蛋白质，这表明它们正处于压力之下，试图在艰难的环境中生存。这种转变包括产生脂多糖（一种已知会触发人体炎症的细菌细胞壁成分）的更高潜力。

该研究表明，真菌球不仅是一个真菌问题，更是局部生态崩溃的迹象。真菌团块的存在似乎与细菌多样性的丧失以及整个微生物群落的重构有关。受影响侧的细菌不仅在名称上有所不同，在功能上也不同，它们似乎正在适应一个充满炎症、排水不良且富含粘液的环境。虽然这项研究不能证明细菌变化导致了真菌球，也不能证明真菌球导致了细菌变化，但它清楚地表明两者是相辅相成的。研究结果表明，治疗这种情况可能不仅仅需要移除真菌碎片；理解并可能恢复局部的细菌平衡，可能是其中一个重要的环节。这项研究强调了即使是在局部疾病中，微观世界也是一个复杂的、相互关联的系统，其中一部分的健康取决于整体的平衡。