中大新聞網訊（通訊員丁濤、田國寶）肺部曾經一度被認為是無菌的。近年來針對肺部樣本的微生物組研究已經證實了，在健康個體的肺部中也存在共生細菌，然而其起源和形成方式目前尚不明確。口腔和上呼吸道與肺部在生理結構上直接相連，口腔中的細菌是肺部菌群最可能的來源，然而對于口腔和上呼吸道的菌群對于肺部菌群塑造的具體過程，以及這一過程是否影響肺部健康，我們目前的認知仍不清楚。
近日，中山大學中山醫學院丁濤教授團隊與田國寶教授團隊合作，在Advanced Science雜志上在線發表題為“Differential oral microbial input determines two microbiota pneumo-types associated with health status”的研究論文，揭示了口腔細菌對于肺部菌群和肺部健康的差異化塑造作用。研究團隊發現：肺部菌群由口腔和鼻腔菌的輸入共同塑造，而口腔菌輸入占比越高所塑造的肺部菌群與肺部炎癥因子的上升和肺功能水平的下降顯著相關。
本研究中，研究團隊在中山大學附屬第五醫院招募了包含99名受試者的臨床隊列，并對其口腔、鼻拭子、咽拭子、肺泡灌洗液（BAL）中的微生物群落進行宏基因組測序。隨后通過應用中性模型建模分析，研究團隊發現口腔和鼻腔通過占據肺部菌群的不同生態位共同塑造肺部菌群，其中口腔菌群占據肺部的優勢生態位。對肺部菌群的溯源分析進一步發現，口腔菌群對于肺部菌群肺輸入存在顯著的個體異質性，呈現雙峰分布的特征。基于該發現，研究團隊提出菌群肺型（pneumo-types）的概念，將肺部菌群識別為兩種肺型（圖1），并且通過兩組外部數據進一步驗證了兩種肺型的存在。
圖1.口腔和鼻腔菌群共同塑造兩種肺型
研究團隊進一步探索了兩種肺型的微生物表型和功能差異，發現高口腔輸入型（HOIT: High oral input type）的人群其肺部菌群中的厭氧菌占比更高，并且形成生物膜的能力更強；同時富含大環內酯類的耐藥基因。為了探索口腔菌群輸入對于肺部健康的影響，研究團隊結合臨床資料和肺泡灌洗液的細胞因子測定的結果，發現HOIT肺型的肺功能水平（DLCO）明顯更低，促炎因子（IL-1α、IL-1β、PDGF-AA等）水平更高，同時術后住院時間更長，由此可以知道口腔菌輸入對肺部菌群的這種差異化塑造會顯著影響肺部的健康情況。
這項研究關注肺部菌群的決定機制和組裝過程，首次闡明了口腔菌在塑造肺部菌群中的關鍵作用，揭示差異化塑造肺部菌群的具體過程，并探索了肺型和呼吸道健康之間的關聯（圖2）；這項工作的發現提示了使用口腔微生物作為非侵入性樣本替代BAL來評估肺部健康的潛力，為口腔微生物干預來調節肺部微生物乃至呼吸健康提供了理論支持。
圖2.口腔和上呼吸道對肺部菌群和肺部健康的差異化塑造作用
中山大學中山醫學院丁濤教授、田國寶教授為論文的通訊作者。中山醫學院博士生張京香、碩士生吳一平、中山大學附屬第五醫院劉晶教授/主任醫師，以及中山醫學院博士后楊永強為論文共同第一作者。
論文鏈接：http://doi.org/10.1002/advs.202203115
