Microbiome｜丁涛课题组揭示呼吸道病毒感染塑造口咽菌群的机制

呼吸道病毒感染如流感等，易引发继发性细菌感染，是全球公共卫生的主要威胁。呼吸道微生物群被认为是呼吸道健康的守门人，病毒感染则破坏了这个复杂系统所维持的微生物-宿主平衡。然而对于呼吸道病毒感染塑造的呼吸道菌群特征，以及这种塑造是否具有病毒特异性，我们目前仍不清楚。

2023年7月24日，中山大学中山医学院丁涛教授团队在Microbiome杂志上在线发表了题为Unique microbial landscape in the human oropharynx during different types of acute respiratory tract infections的研究论文，揭示了不同病毒感染下的口咽菌群表现出三种不同的生态失调模式，韦荣氏菌属（Veillonella）被确定为呼吸道病毒感染的重要生物标志物。同时研究发现甲型流感病毒与上呼吸道微生物组多样性的变化有关，并提出致病细菌生长速度的增加是流感病毒感染的关键过程。这些结果表明，上呼吸道微生物组扰动在呼吸道病毒感染导致严重继发感染中发挥了关键作用。

本研究中，研究团队招募了包含735名上呼吸道症状的门诊患者，使用多重RT-PCR确定了349名参与者的感染性病毒类型，并使用16S rRNA基因和宏基因组测序分析了他们的上呼吸道微生物组。结果发现，甲型流感病毒（FluA）、乙型流感病毒（FluB）、呼吸道合胞病毒（RSV）和人鼻病毒（HRV）感染形成的口咽菌群表现出三种不同的生态失调模式，Veillonella在所有呼吸道病毒感染组均显著富集。研究团队进一步基于GRiD算法预测呼吸道病毒感染下共生细菌和病原菌的生长速率。结果发现，流感病毒感染后，呼吸道病原菌的预测生长速度增加，而共生菌如婴儿链球菌（Streptococcus infantis）和缓症链球菌（Streptococcus mitis），可能对这些病原菌的过度生长起到定植抗性作用。这些发现对于阐明健康参与者和急性呼吸道病毒感染的呼吸道微生物群的差异和动态至关重要，有助于阐明病毒-宿主-细菌相互作用的发病机制，为未来有效预防和治疗呼吸道感染的研究提供见解。

丁涛教授团队长期从事人体微生物组与宿主健康之间的交互作用、菌群组装和决定机制的研究，欢迎对此研究方向感兴趣的博士后和研究生加入。