呼吸道正常及病理状态下的微生态课件.ppt

1、孙丽君 王永清常州市第一人民医院苏州大学附属第三医院2016-11-06呼吸道有菌吗？呼吸道微生物简介不同疾病中的呼吸道微生物微生态制剂对呼吸道微生物及疾病的作用人体微生态概述McCoy KD, et al. Clin Immunol, 2015;159(2):170-176微生物定植动力学肠道微生物群多样性（diversity）随年龄而增加，并受重要的生活事件（如分娩方式、抗生素应用、固食引入）及个体健康状态有关生命早期微生物多样性的减弱与发生疾病的风险增加相关专性厌氧菌兼性厌氧菌拟杆菌属、普氏菌属、梭菌属、肠球菌、瘤胃球菌属、乳杆菌属、BlautiaMcCoy KD, et al. Cli

2、n Immunol, 2015;159(2):170-176机体免疫系统受微生态、外源性物质及饮食三者影响微生态、外源性物质（如抗生素）与饮食间彼此也有较强的相互影响呼吸道微生物群（microbiota）相关致病原机体免疫状态呼吸道感染性疾病发生依赖于三要素Pettigrew MM, et al. BMC Infect Dis, 2016;16:317 与外界相通的表面或部位都有正常菌群。包括：皮肤、黏膜、胃肠道、呼吸道、眼和耳的外部、与空气接触或空气进入的生殖器官等。机体内正常菌群存在的部位人体不同部位常见正常菌群分布厌氧菌0.1%是以肠杆菌科细菌为主的兼性厌氧菌机体内无正常菌群的器官： 心

3、脏、肝脏、脑、肌肉和生殖器官机体内无正常菌群的组织和其他部位： 血液、脑脊液、受检测的精液 在肾脏中的尿妊娠期代谢状态：胰岛素抵抗感染婴儿期感染免疫发育脑发育过敏-特应质儿童早期感染过敏-特应质自身免疫青春期-成人期感染代谢状态：肥胖-糖尿病过敏-特应质IBD自身免疫与儿科相关的微生物组的生理及病理作用微生物组在哺乳动物生理发育中具有越来越复杂的作用，包括肠道、免疫、血液、代谢-内分泌及神经系统的发育，尽管作用的细节还未完全明了。Nelson Textbook of Pediatrics, 20th ed. 2016;1238既有文献对（下）呼吸道的微生态描述甚简术语微生物microbe：指任

4、何形式的微观生命，包括细菌，真菌，原生动物或病毒。微生物组microbiome：微生物的总体连同由微生物群及其相互作用的环境所涵盖的基因。微生物群microbiota：在特定区域或栖息地中发现的所有微生物；不再使用术语“菌群microflora”。虽然经常互换使用“微生物组”和“微生物群”，但它们指的是不同的生态原则。Lijia Cui, et al. Ann Am Thorac Soc Vol 11, Supplement 4, pp S227S232, Aug 2014 Leopoldo N. Segal, et al. Ann Am Thorac Soc Vol 11, No 1, pp

5、 108116, Jan 2014 已经在健康受试者的肺中描述了多样的微生物组。发现在肺中存在的分类群通常也表现在口腔中。来自16S核糖体RNA（rRNA）基因的定量PCR的数据确认下呼吸道中的细菌负荷小于上呼吸道中的细菌负荷。目前使用不依赖于培养的技术，有大量文献证明正常个体下呼吸道中存在细菌产物。1 1234既往由于各种因素，在取样期间受到上呼吸道微生物群的污染而导致肺中较低培养细菌负荷，以及在促使需要复杂营养的微生物生长时的困难，均促成了肺无菌的假设。肺不是无菌的Leopoldo N. Segal and Martin J. Blaser. Ann Am Thorac Soc Vol 1

6、1, Supplement 1, pp S21S27, Jan 2014 变相帮助观察到下呼吸道微生物组富集上呼吸道分类群微抽吸在健康人中是常见现象，并且在几种呼吸疾病状态中恶化。微抽吸在睡眠期间发生，因呼吸与吞咽协调性的减少，导致胃食管反流发生，从而将口腔微生物接种到下呼吸道中。支气管镜传递效应微抽吸通常是通过支气管镜进行下呼吸道取样，检测到的微生物是来自上呼吸道微生物群在支气管镜上的残留还是来自下呼吸道存在争议。但在后续样品可以观察到细菌负荷的减少，支持了显著的传递效应。Leopoldo N. Segal and Martin J. Blaser. Ann Am Thorac Soc Vo

7、l 11, Supplement 1, pp S21S27, Jan 2014 Leopoldo N. Segal, et al. Ann Am Thorac Soc Vol 11, No 1, pp 108116, Jan 2014 l位于体内的“微生物群落”是由功能上和代谢上相互影响的微生物组成。可以通过对保守基因（例如16S核糖体RNA基因的高变区）的区域进行测序来完成微生物组的表征。l右图为16S核糖体RNA高变区。在16S rRNA基因的九个高变区（V1-V9）中，V1-V3和V3-V5区域通常用于表征细菌多样性，但这两个区域偶尔会给出不一致和不同的特征。Lijia Cui, et

8、al. Ann Am Thorac Soc Vol 11, Supplement 4, pp S227S232, Aug 2014 宾夕法尼亚大学医学院医学系Charlson等人运用Q-PCR、DNA条形码和测序技术第一次系统阐述了整个呼吸道垂直层面上（上、下呼吸道）微生态的分布特点及其多样性。发现人类的上、下呼吸道菌 群多样性基本是一致的，并不存在特异性微生物。上、下呼 吸道菌群的差异性只体现在微生物的生物量上，上呼吸道菌群 数量要比下呼吸道多，而不是体现在生物多样性，也就是说上、 下呼吸道并不存在特异性微生物。于文凯等。重庆医学2014年10月第43卷28期. 3802-04。 门门 属属

9、拟杆菌门普雷沃菌属拟杆菌属厚壁菌门韦荣氏球菌属链球菌属葡萄球菌属变形菌门假单胞菌属嗜血杆菌属莫拉菌属奈瑟氏菌属不动杆菌属埃希氏杆菌属Dickson RP, et al. Expert Rev Respir Med, 2013;7(3):245-257界门纲目科属种 Blainey等研究证实：健康人呼吸道内主要定植着大菌门，厚壁菌门、拟杆菌门、变形菌门、放线菌门和梭杆菌门。可见厚壁菌门是呼吸道内的优势菌群。 Charlson等的研究也可以看出：拟杆菌门的普雷沃氏菌科和厚壁菌门的链球菌科是呼吸道中的优势菌科。于文凯等。重庆医学2014年10月第43卷28期. 3802-04。健康人群呼吸道定植的主

10、要菌群放线菌/棒状杆菌属拟杆菌门/普雷沃菌属厚壁菌门/葡萄球菌属链球菌属韦荣球菌属嗜血杆菌属奈瑟菌属鼻部标本由放线菌（特别是棒状杆菌属）和厚壁菌属（特别是葡萄球菌属）高度显著地表征。不同气道水平：常见细菌门和属的百分比分布在口咽部（OP）最常见细菌是拟杆菌属（特别是普雷沃氏菌属），并且LUL样品含有更多的嗜血杆菌属。 Hilty M, Burke C, et al. (2010). PLoS ONE 5(1): e857801020304050607080草绿色链球菌草绿色链球菌大肠埃希菌大肠埃希菌肺炎克雷伯菌肺炎克雷伯菌阴沟杆菌阴沟杆菌金色葡萄球菌金色葡萄球菌表皮葡萄球菌表皮葡萄球菌肺炎链球

11、菌肺炎链球菌流感嗜血杆菌流感嗜血杆菌副流感嗜血杆菌副流感嗜血杆菌卡他莫拉菌卡他莫拉菌真菌真菌门诊患儿咽拭子标门诊患儿咽拭子标本的菌群分布（本的菌群分布（%）0102030405060708090100草绿色链球菌草绿色链球菌金色葡萄球菌金色葡萄球菌肺炎链球菌肺炎链球菌产酸克雷伯菌产酸克雷伯菌表皮葡萄球菌表皮葡萄球菌流感嗜血杆菌流感嗜血杆菌副流感嗜血杆菌副流感嗜血杆菌卡他莫拉菌卡他莫拉菌健康儿童的咽拭健康儿童的咽拭子标本菌群分布子标本菌群分布（%）健康儿童与上呼吸道门诊患儿咽部菌群等比较01020304050607080草绿色链球菌草绿色链球菌肺炎克雷伯菌肺炎克雷伯菌阴沟杆菌阴沟杆菌金色葡萄球菌

12、金色葡萄球菌溶血葡萄球菌溶血葡萄球菌其他阳性球菌其他阳性球菌副流感嗜血杆菌副流感嗜血杆菌真菌真菌住院患儿痰标本住院患儿痰标本的菌群分布（的菌群分布（%）草链：三组儿童呼吸道均存在，培养生长率约70%，说明其维持正常微生物的平衡SP、SA：咽部正常寄居菌，携带率10-18.6%；SA7.9-10%。下呼吸道致病菌嗜血杆菌属：北京3-6岁健康儿童冬季咽部检出率98.8%，重庆86.7%MC：人呼吸道寄居菌，检出率36.7-77.5%。下呼吸道致病菌，检出率7.8%G-杆菌：呼吸道主要致病菌，上、下呼吸道标本检出率均显高于健康儿，彼此间无显著性差异真菌：健康儿童未检出，是致医院感染的条件致病菌，在下

13、气道痰培检出率高于上气道咽拭子培养率刘岚,等.中国微生态学杂志, 2007;19(1):22-26子宫内是生理无菌的在健康怀孕的胎盘、胎膜和羊水中发现细菌挑战在脐带血样品中和来自健康足月出生的胎儿的首次胎粪（先前被认为是无菌的）中已经检测到细菌存在呼吸道定植可能在子宫内就已经开始了David J. Gallacher and Sailesh Kotecha. Frontiers in Pediatrics. February 2016 | Volume 4 | Article 10怀疑怀疑David J. Gallacher and Sailesh Kotecha. Frontiers in

14、Pediatrics. February 2016 | Volume 4 | Article 10一项研究表明，健康婴儿的鼻咽部细菌密度在整个生命的第一年内增加。多样性随时间推移而减少，导致1岁以前建立稳定的细菌群落另一项研究没有报告1个月大的婴儿的鼻咽部细菌负荷的变化，但在生命的前2年内生物体持续演化新生儿期已建立呼吸道环境，但尚不稳定呼吸道微生物群：或在1岁时已建立1）分娩方式2）喂养方式3）生活环境4）抗生素的使用5）肠-肺轴Leopoldo N. Segal and Martin J. Blaser. Ann Am Thorac Soc Vol 11, Supplement 1, pp

15、 S21S27, Jan 2014 足月婴儿的鼻咽与各种皮肤部位和口腔共享相同初始定植生物体定植点显示出传递方式的巨大影响通过正常阴道分娩出生的婴儿具有类似于母体阴道菌群的细菌群落，而剖宫产出生婴儿由母体皮肤生物群落定植David J. Gallacher and Sailesh Kotecha. Frontiers in Pediatrics. February 2016 | Volume 4 | Article 10在美国出生的婴儿中，约三分之一是通过剖腹产。在巴西和中国城市，剖宫产率接近50，即使在发展中国家，如厄瓜多尔和伊朗，也超过40。剖宫产的婴儿不经过阴道分娩，没有涂覆阴道微生物群

16、。因此，剖宫产和阴道分娩的婴儿在所有部位，包括皮肤、口腔和肠道的初始微生物群在出生后立即不同。Leopoldo N. Segal and Martin J. Blaser. Ann Am Thorac Soc Vol 11, Supplement 1, pp S21S27, Jan 2014 一个精心设计的研究比较纯母乳喂养和独家配方喂养婴儿，在6周龄的鼻咽部微生物群中可检测到变化。母乳从人类母乳中分离出超过200种细菌，包括有益的双歧杆菌和乳杆菌种。母乳能够将理想的定植菌落从母亲传递给婴儿。能够提供低聚糖以促进健康微生物群的发育。David J. Gallacher and Sailesh

17、Kotecha. Frontiers in Pediatrics. February 2016 | Volume 4 | Article 10两地区儿童咽后壁菌群分布有所不同。重污染区检出的细菌种类数为24，高于轻污染区(17种)，并有非正常菌群，如肺炎克雷伯杆蔚、液化沙雷氏菌、嗜麦芽假单胞菌。经两年研究表明，甲型链球菌作为口咽部正常菌群，重污染区低于轻污染区，而致病菌却高于轻污染区大气污染可使儿童咽部正常菌群失衡，使呼吸系统疾病易感性增强。肖纯凌等. 中国公共卫生2002年第18卷第12期. 1001，0580(2002)121457 03细菌总类重污染区（n=81）轻污染区（n=90）2P

18、检出例数检出率（%）检出例数检出率（%）需氧菌奈瑟氏菌7390.17785.60.8260.05肺炎链球菌4150.62527.89.3830.01甲型链球菌1721.03842.39.1310.01口群链球菌1113.666.72.2760.05类白喉杆菌44.922.2微球菌33.722.2嗜麦芽假单胞菌22.500乙型链球菌22.500厌氧菌韦荣氏菌3948.43842.20.6050.05消化链球菌3441.94954.42.6540.05类杆菌2124.72932.21.2830.05优杆菌1619.82123.30.3320.05和梭杆菌56.2910乳杆菌44.944.4产气荚膜

19、梭菌33.722.2重污染区和轻污染区儿童口咽部检出菌群比较说明在大气污染物的作用下，儿童上呼吸道菌群平衡发生改变，导致条件致病菌增多，进而易引起呼吸系统疾病的发生。 肖纯凌等. 中国公共卫生2002年第18卷第12期. 1001，0580(2002)121457 03n需氧菌厌氧菌重污染区902.6930.3822.5470.313轻污染区812.9200.2942.8310.309t4.2835.933P0.010.012000年2002年合计n检出率（%）n检出率（%）n检出率（%）重污染区5040.0（20）4027.5（11）9034.4（31）轻污染区4158.5（24）4057.

20、5（23）8158.0（47）23.1007.3669.555P0.050.010.01重污染区和轻污染区儿童口咽部菌群分布（单位：CFU/ml，G s）轻、重污染区儿童口咽部条件致病菌检出率比较哮喘的风险随着PARSIFAL研究中可检测条带数量（细菌）的增加和GABRIELA研究中真菌类群的数量的增加而显着降低环境微生物暴露与哮喘间的可能关系预防过敏-与农业和人类生活方式密切相关儿童的致敏危险因素（PARSIFAL）多学科研究，以确定欧洲共同体的哮喘的遗传和环境原因高级研究（GABRIELA）Markus J. Ege, et al. N Engl J Med 2011;364:701-9.

21、美国大约一半的孕妇在怀孕时正在接受抗生素治疗她们体内的微生物在即将转移到后代之前被灭绝这些将进一步选择耐抗生素的生物体并改变婴儿体内环境以接收来自母亲和环境的生物体的转移在分娩前接受抗生素，例如，为了防止B组链球菌感染，抗生素就可能存在于婴儿的血液和母亲的乳汁中导致Leopoldo N. Segal and Martin J. Blaser. Ann Am Thorac Soc Vol 11, Supplement 1, pp S21S27, Jan 2014 患者年龄患者年龄组组处方数量处方数量（百万）（百万）处方处方/1000个人个人平均疗程数平均疗程数期间累加0-116.613652.7

22、32.732-92910218.1710.910-1928.96776.7817.6820-3955.466913.3831.0640-6481.679719.9350.986541.11020总数258833疾病控制和预防中心的数据表明，儿童在2岁前平均每天接受超过一个疗程的抗生素。根据美国2010年的流行率数据推断，平均每个儿童在2岁时接受3个疗程，10岁时11个疗程，以及20岁时17个疗程的抗生素治疗。按年龄累积门诊抗生素使用Leopoldo N. Segal and Martin J. Blaser. Ann Am Thorac Soc Vol 11, Supplement 1, pp

23、 S21S27, Jan 2014 抗生素在新生儿患者中使用很普遍，特别是在早产儿会导致微生物组多样性的减少和新生儿肠道定植模式的改变诱导囊性纤维化患者痰液中微生物群的显著变化在12个月龄婴儿的上呼吸道中，前4周接受抗生素的人群显示出同种异体和棒状杆菌属比例的减少，伴随潜在病原体的比例增加Leopoldo N. Segal and Martin J. Blaser. Ann Am Thorac Soc Vol 11, Supplement 1, pp S21S27, Jan 2014 David J. Gallacher and Sailesh Kotecha. Frontiers in Pe

24、diatrics. February 2016 | Volume 4 | Article 10新生儿使用抗生素的影响Leopoldo N. Segal and Martin J. Blaser. Ann Am Thorac Soc Vol 11, Supplement 1, pp S21S27, Jan 2014 抗生素抗炎药肺微生物群干扰抗性resistance：没有变化弹性resilience：可以恢复其原始组成功能冗余functional redundancy：永久改变的微生物群可能功能相似组成和功能上永久改变这些动态变化可能与肺部健康和疾病发病机制有关抗生素使用对肺微生物组的影响胃肠道

25、微生物组通过粘膜免疫应答的免疫调节和细菌产生的过多的小代谢物分子来影响解剖上远离肠道的疾病。David J. Gallacher and Sailesh Kotecha. Frontiers in Pediatrics. February 2016 | Volume 4 | Article 10肠肺影响?影响!Leopoldo N. Segal and Martin J. Blaser. Ann Am Thorac Soc Vol 11, Supplement 1, pp S21S27, Jan 2014 在小鼠中，胃肠道微生物群的破坏导致异常的呼吸道过敏反应 婴儿肠道微生物群多样性的减少与过

26、敏性鼻炎和外周血嗜酸粒细胞增多的风险增加有关 在其它鼠类模型中，各种乳杆菌菌株的口服摄取和细菌产物的摄取调节了过敏性肺部炎症 有证据表明，携带幽门螺杆菌的儿童发生儿童期哮喘的可能性比不携带者低40-60Leopoldo N. Segal and Martin J. Blaser. Ann Am Thorac Soc Vol 11, Supplement 1, pp S21S27, Jan 2014 以上研究证实肠道微生物组-粘膜间的相互作用和肺之间存在串扰肠道微生物群全身免疫系统肺粘膜形成影响肠道微生物群改变肺微生物群口腔微生物变化反映影响微抽吸宿主免疫应答影响因此，肠和肺的粘膜既具有单个系统

27、范围器官的功能，也可以共享免疫监视和形成宿主反应的生理功能。可能机制2、DC促进肠系膜淋巴结内各种T细胞亚群的活化和各种调节细胞因子的产生细菌代谢产物1、树突细胞直接从腔内或通过M细胞将肠道微生物提呈至肠相关淋巴组织（GALT）。来自微生物的联合信号导致DC表型改变并迁移至引流淋巴结。3、T细胞亚群获得免疫导向分子淋巴和循环系统T细胞亚群的活化归巢因子的集合4、气道免疫激发后，在GALT和MLN中活化的细胞通过CCR4或CCR6到达呼吸道粘膜，发挥促进保护性和抗炎性反应。各种细菌代谢物（例如SCFAs）被转运到肺，从而改变炎症的水平。肠-肺轴的概念图David J. Gallacher and

28、 Sailesh Kotecha. Frontiers in Pediatrics. February 2016 | Volume 4 | Article 10在LPS暴露后24小时，盲肠中DNA的总16S/ng显着增加（P0.001）。在一项探究急性肺炎症是否会干扰肠和血液微生物群的研究中，将小鼠暴露于LPS或PBS滴注（直接进入肺）。使用454 pyrotag测序和定量聚合酶链反应（qPCR）在滴注后4至168小时测定支气管肺泡灌洗液，血液和盲肠的细菌生物群。既然有肠-肺轴，有可能存在“肺-肠轴”吗？急性肺损伤可导致盲肠中细菌负荷的急剧增加 Sze MA, et al. (2014). P

29、LoS ONE 9(10): e111228.Leopoldo N. Segal and Martin J. Blaser. Ann Am Thorac Soc Vol 11, Supplement 1, pp S21S27, Jan 2014 肠道微生物组Th17细胞Treg细胞平衡调节小肠固有层肠道微生物组肠黏膜共生依赖于屏障机制能够屏蔽大多数细菌，防止入侵导致对细菌产物连续暴露的耐受性这些重要机制的丧失可能导致细菌侵入和慢性炎症过程众所周知，肠道微生物群在粘膜免疫系统形成中的作用Leopoldo N. Segal and Martin J. Blaser. Ann Am Thorac S

30、oc Vol 11, Supplement 1, pp S21S27, Jan 2014 气道微生物群宿主免疫应答刺激决定气道微生物群的表征在无症状的成年人中，肺部微生物组富集口腔特征菌群与增加的炎症细胞和呼出的NO有关，这表明对呼吸道微生物组的特异性炎症反应。具有免疫缺陷的受试者具有富含T.wipplei的肺微生物组，并且随后用抗逆转录病毒治疗降低了T.wipplei的相对丰度。呼吸道微生物群与宿主免疫应答间的双向作用肺微生物组与宿主免疫应答间相互作用的概念模型 双向作用Leopoldo N. Segal, et al. Ann Am Thorac Soc Vol 11, No 1, pp

31、108116, Jan 2014 微生物发挥重要的生理功能，形成呼吸道粘膜的免疫应答病情稳定肺生态位恶化微生物多样性微生物负荷口腔卫生抽吸黏液纤毛清除mycobiome通过病原体相关分子模式（PAMP）和模式识别受体（PRR）之间的识别和补体系统和免疫细胞成熟的刺激来形成免疫应答。真菌（mycobiome）和免疫系统之间的相互作用 Lijia Cui, et al. Ann Am Thorac Soc Vol 11, Supplement 4, pp S227S232, Aug 2014 志愿者HRV16感染后，咽拭子显示急性期副流感嗜血杆菌、微黄奈瑟氏菌相对丰度显著升高，伴有SA丰度轻度升高

32、：这种上气道微生物群的变化，可以解释HRV感染后易患细菌性中耳炎、鼻窦炎和肺炎Hofstra JJ, et al. BMC Infect Dis, 2015;15:336影响早期呼吸道定植的因素早期呼吸道定植对未来健康的影响影响新生儿呼吸道微生物组成的因素 和对未来健康的可能影响David J. Gallacher and Sailesh Kotecha. Frontiers in Pediatrics. February 2016 | Volume 4 | Article 10PubMed结果：“微生物组”（左Y轴）PubMed结果：“（肺）AND（微生物组）”（右Y轴）Robert P.

33、Dickson, et al. Expert Rev Respir Med. 2013 June ; 7(3): 245257. 肺微生物组与呼吸道疾病的关系愈益受关注Yvonne J.Huang, et al. J Allergy Clin Immunol 2015; 135：25-30.微生物群与其他因素接触共同影响哮喘或其表现的易感性。上皮和粘膜生物学先天性免疫适应性免疫遗传风险嗜酸性粒细胞性vs非嗜酸性粒细胞性炎症宿主遗传学和免疫学过敏相关糖皮质激素反应治疗抵抗环境 吸烟 动物暴露 抗生素使用 出生方式 饮食共病 鼻窦疾病 肥胖症胃食管反流哮喘：多重因素共同作用的结果哮喘时，微生物组-

34、免疫的相互作用Adamin AJ, et al. YJBM, 2016;89:309-324肺拟杆菌属脆弱拟杆菌线虫鼠链球菌曼氏血吸虫 变形菌门，尤HI 分节丝状菌 粪肠球菌 约氏乳杆菌 HP 克氏锥虫曼氏血吸虫巴西副球孢子菌Adamin AJ, et al. YJBM, 2016;89:309-324说法：哮喘时，环境-微生物组-免疫轴l哥本哈根儿童哮喘预期研究（COPSAC）是一项正在进行的临床，前瞻性，纵向出生队列研究，对出生于现有或既往哮喘的母亲的411名婴儿进行了研究。在1和12月龄的无症状婴儿中研究气道细菌。在1个月访问期间收集了有效的321个下咽样品。在1个月龄的无症状新生儿中，

35、肺炎链球菌，流感嗜血杆菌，卡他莫拉菌或一种以上这些生物体定植于气道与首次喘息发作、持续喘息、喘息急性严重恶化、喘息住院、增加的血嗜酸性粒细胞计数和总IgE、以及最终增加气道阻力的可逆性和5岁以上哮喘的发展的风险增加两倍至四倍有关。气道微生物与哮喘：前瞻性研究Hans Bisgaard, et al. N Engl J Med 2007;357:1487-95. Hans Bisgaard, et al. N Engl J Med 2007;357:1487-95. 28名（9）27名（8）196名（61）1名（1）30名（9）共321例。其中有66（21）被肺炎链球菌，卡他莫拉菌或流感嗜血杆菌

36、或一种以上定植。在17名婴儿中发现多种物种；15名有两种，2名有三种。金黄色葡萄球菌中有73种不同的fag基因型；在14的金黄色葡萄球菌培养物中发现最常见的模式。在1岁时，肺炎链球菌，卡他莫拉菌，流感嗜血杆菌或其组合的流行率为71，金黄色葡萄球菌的流行率为13。1月龄儿气道微生物定植比例对于肺炎链球菌，卡他莫拉菌，流感嗜血杆菌或其组合定植的新生儿，其发生喘息的风险增加，但是在那些用金黄色葡萄球菌定植的新生儿中没有增加。针对基线特征调整的危害比率在主要终点没有引起任何实质性变化。*：针对以下可能的混杂因素调整危险比率：性别，出生时的胎龄，孕期第三个月的孕妇吸烟，孕期第三个月使用抗生素，母乳喂养，

37、肺功能，支气管反应，大龄儿童是否呆在家里。Hans Bisgaard, et al. N Engl J Med 2007;357:1487-95. 在Kaplan-Meier分析的事后评估中，与肺炎支原体，卡他莫拉菌，流感嗜血杆菌或这些物种的组合相关的喘息风险的变化在2岁以前增加然后稳定下来。2岁以下儿童持续喘息的风险比为3.15（95CI，1.68-5.90），2至5岁儿童为1.46（95CI，0.59-3.64）这些风险比没有显着差异（P = 0.17，Wald检验的平等）。对于第一次喘息发作，喘息的急性严重恶化和喘息住院，获得了类似的结论。与肺炎链球菌，卡他莫拉菌，流感嗜血杆菌或这些生物

38、体组合的早期定植的新生儿在5岁以内首次喘息发作（图A），持续性喘息（图B）和住院治疗（C）的累积风险 Hans Bisgaard, et al. N Engl J Med 2007;357:1487-95. *：给出相对差异，除了2激动剂吸入后的特异性气道阻力的可逆性给出了绝对差异外。估计的相对差异计算为定植和未定植组的几何平均值的比率。 ：213例婴儿中，39例定植，174例未定植。 ：213名婴儿中，39名定植，174名未定植。 ：239名婴儿中，47名定植，192名未定植。 ：248名婴儿，49名定植，199名未定植。2激动剂治疗后的气道阻力的可逆性在新生儿期定植的儿童中为23，在未定植

39、的儿童中为18，差异为5个百分点（95CI，0-10）。支气管气道阻力在这些组的儿童之间没有显着差异。血液嗜酸性粒细胞计数的百分比变化在定植儿童中随年龄增加而显著（P=0.02）。在定植儿童中，4岁时总IgE显着增加47（95CI，1-115）（P=0.05），但是4岁时的特异性IgE没有受到定植明显影响（优势比， 1.28；95CI，0.65-2.54；P=0.48）。5岁时哮喘总发病率为14;定植儿童中流行率为33，未定植儿童中为10（优势比为4.57；95CI，2.18-9.57）。与定植相关的哮喘的群体归因风险为4.6（95CI，1.9-7.3）。Hans Bisgaard, et a

40、l. N Engl J Med 2007;357:1487-95. 颜色：代表不同的细菌家族。 ：与以前与临床疾病相关或具有显着功能特征的成员物种的分类群。Unclassif：未分类。系统进化树：基于与ICS哮喘患者更严重的支气管高反应性（p 0.01; q 0.015）高度有关的约100个细菌类群的代表性的16S rRNA基因序列。Yvonne J Huang and Susan V Lynch. Expert Rev Respir Med . 2011 December ; 5(6): 809821. 独立研究证实，细菌多样性及微生物群社区组成均与BHR高度相关。如左示，近100个细菌种系

41、与更高的BHR高度相关，包括变形杆菌门中的草酸杆菌科、假单胞菌科、鞘脂单胞菌科、丛毛单胞菌科。这些家族中许多代表性菌株具有潜在致病性及化学功能，参与哮喘的病理生理过程 Hilty M, Burke C, et al. (2010). PLoS ONE 5(1): e8578放线菌/棒状杆菌属拟杆菌门/普雷沃菌属厚壁菌门/葡萄球菌属厚壁菌门/链球菌属厚壁菌门/韦荣球菌属变形菌门/奈瑟菌属变形菌门/嗜血杆菌属COPD、哮喘患病和正常支气管中的细菌门和属的分布与对照相比，COPD和哮喘组中变形杆菌门的成员发生的频率更高。相比之下，与患病受试者相比，拟杆菌门成员在对照中更常见。嗜血杆菌属的成员与COP

42、D和哮喘的存在最相关。 a）分布于哮喘和COPD患者和正常受试者的LUL的护套支气管镜刷中的分布门，细分为七个最常见属。 Hilty M, Burke C, et al. (2010). PLoS ONE 5(1): e8578放线菌/棒状杆菌属拟杆菌门/普雷沃菌属厚壁菌门/葡萄球菌属厚壁菌门/链球菌属厚壁菌门/韦荣球菌属变形菌门/奈瑟菌属变形菌门/嗜血杆菌属变形杆菌门在哮喘儿童中比对照组更频繁，而拟杆菌门在对照中比在哮喘中更常见。在属的水平上，哮喘受试者的特征是过量的嗜血杆菌属和葡萄球菌属，而普雷沃氏菌属在对照中更常见。b）在患有困难哮喘和对照的儿童中从支气管肺泡灌洗（BAL）中分布门。CO

43、PD、哮喘患病和正常支气管中的细菌门和属的分布健康与哮喘儿童下呼吸道微生物群有显著差异：健康儿童较同龄哮喘儿童大气道中存在更多的拟杆菌门、尤其是普氏菌（为厌氧菌）婴儿肺微生物群如同肠道菌群，更替迅速，当肺微生物群细菌负荷增大时， 变形菌为拟杆菌取代，诱导性Treg产生增加基于培养的研究显示：HI、MC、SP等定植于新生儿支气管树可增加儿童期哮喘风险，这些病原体与哮喘急性发作也密切相关；MP感染是儿童哮喘急性发作的主要诱发因素不依赖于培养的检查提示：哮喘儿童更易有高滴度的的变形菌门、如HI，而变形菌门（如HI、假单胞菌）可加重哮喘严重程度；以及厚壁菌门、如葡萄球菌属、链球菌属哮喘与气道微生态：小

44、结比较儿童诱导痰和鼻咽/口咽（NP/OP）样本中的微生物群分布，并确定与CAP严重程度相关的微生物群。使用16S核糖体RNA测序和几种测量包括主成分分析（PCA）的微生物群谱，以描述383名儿童，6个月至18岁，住院CAP的呼吸道微生物群。使用Logestic回归检查了诱导痰和NP/OP微生物群谱和CAP严重性（住院时间和重症监护病房入院）之间的关联。一项关于痰微生物群与儿童社区获得性肺炎严重程度的关系的研究：Pettigrew et al. BMC Infectious Diseases (2016) 16:317 社区获得性肺炎与气道微生态每组中的列中的数字表示在该年龄组中具有该特征的儿童

45、的百分比。粗体表示0.05的显着P值a,，4名受试者的缺失数据b，在登记前收到至少一个或多个剂量，缺失4名受试者的数据CAP住院的383名儿童，6个月至18岁的特征5至18岁的儿童哮喘/反应性气道疾病和ICU入院的病史比6个月至5岁的儿童更常见大多数儿童接受1剂PCV（91.6）。与6个月-5岁的儿童相比，5-18岁的儿童较少接受1剂PCV。超过一半（53.0）有哮喘/反应性气道疾病史，接近四分之一（24.0）有除哮喘外的慢性气道病症Pettigrew et al. BMC Infectious Diseases (2016) 16:317 社区获得性肺炎与气道微生态根据年龄组，6个月-5岁（

46、n=263）或5-18岁（n=120），儿童给定优势细菌分类群的比例对于大多数5-18岁的儿童，单个痰样品中的链球菌，普雷沃氏菌或巴斯德氏菌是优势分类群。链球菌，莫拉氏菌或流感嗜血杆菌是大多数6个月-5岁的大多数儿童的个体痰样品中的主要分类群，以及大多数任何年龄的儿童的个体NP/OP样品。Pettigrew et al. BMC Infectious Diseases (2016) 16:317 社区获得性肺炎与气道微生态图a. 在6个月至5岁的儿童中，痰样品中7个分类群的相对丰度较高，并且在NP/OP样品中11个分类群的相对丰度较高。CAP: 痰和鼻咽/口咽（NP/OP）样品中6个月至5岁（

47、a）和5至18岁（b）的样品丰度的差异图b. 在5至18岁的儿童中，痰样品中10个分类群的相对丰度较高，NP/OP样品中4个分类群的相对丰度较高。Pettigrew et al. BMC Infectious Diseases (2016) 16:317 巴斯德菌属梭菌属拟杆菌门6个月至5岁（n = 263）儿童的个体特征、社区获得性肺炎住院和住院时间（LOS）或进入重症监护室（ICU）之间未调整的关联在6个月至5岁的儿童中，患者特征的分布与N（%）相似，无论是在LOS 4天、LOS 4天或有、无ICU的患者中。然而，在无ICU的儿童（43.9）vs有ICU入院的儿童（23.1）中更频繁地检测

48、到RSV（P=0.04）。Pettigrew et al. BMC Infectious Diseases (2016) 16:317 5至18岁（n = 120）儿童的个体特征、社区获得性肺炎住院和住院时间（LOS）或进入重症监护室（ICU）之间未调整的关联与LOS4天的患者相比，接受至少一剂肺炎球菌结合疫苗的患者在LOS 4天时更频繁（分别为83.5vs62.5，P=0.01）。在5至18岁的儿童中，与LOS4天的儿童相比，LOS 4天的儿童哮喘/反应性气道疾病更频繁（73.4vs46.3，P = 0.003）。Pettigrew et al. BMC Infectious Disease

49、s (2016) 16:317 使用来自6个月至5岁（n = 263）或5至18岁（n = 120）的儿童痰液样品中分类群的比例的主成分分析（PCA）的旋转因子模式儿童6个月至5岁的四个PCA因子和儿童5至18岁的两个因子。每个因子内的分类和因子载荷如上表所示。Pettigrew et al. BMC Infectious Diseases (2016) 16:317 根据受试者6个月至5岁住院时间（LOS）（a）的结果分类的分类群的平均比例。通过主要成分分析（PCA）确定分类单位，并且与CAP严重性密切相关的用黑色表示。因子1包含相对丰度高的放线杆菌属，韦荣球菌属，罗氏菌属和乳杆菌目，与LO

50、S4天的几率的降低相关aOR 0.69; 95CI 0.48-0.99Pettigrew et al. BMC Infectious Diseases (2016) 16:317 根据受试者6个月至5岁重症监护室（ICU）入院（b）的结果分类的分类群的平均比例。通过主要成分分析（PCA）确定分类单位，并且与CAP严重性密切相关的用黑色表示。因子3包含相对丰度高的流感嗜血杆菌和巴斯德氏菌，及相对丰度低的链球菌，与ICU入院的更高的几率相关aOR 1.52; 95CI 1.02-2.26。Pettigrew et al. BMC Infectious Diseases (2016) 16:317