The Scientist：肺部微生物组决定你的健康

近年来，肺部微生物组对呼吸道健康的重要性逐渐受到了科学家们的重视。The Scientist杂志特别撰文介绍了这一领域的最新进展。

如果将人类的消化系统看作是从口腔延伸至胃和肠道的一条河流，那么肺就是河流旁的湖泊，常常被湍急的水流波及，密歇根大学的Gary Huffnagle说。Huffnagle研究肺部菌群已经有十年了，“持续有来自于口腔的细菌流入肺部，”他说。但肺也可以通过纤毛活动和咳嗽将细菌向外排出，这使肺部的微生物组成为一个动态的社群。”

人们曾经认为肺部没受到感染时是无菌的。然而近十年来越来越多的证据表明，尽管规模比口腔和肠道小得多，但健康肺部也存在着常驻菌群。许多研究将肺部微生物组的改变与慢性肺病的发展关联起来，例如囊性纤维化CF或慢性阻塞性肺病COPD。不过，肺部微生物组与疾病的复杂关系还有待阐明。

健康肺部的表面是一个动态的环境。来自口鼻的残渣和微生物不断进入这一呼吸器官，而支气管的纤毛细胞能通过有节奏的运动，去除这些残渣和入侵的细菌，肺泡巨噬细胞也在时刻准备着摧毁不受欢迎的来客。

肺部微生物组研究一开始引起了诸多质疑，纽约大学的Leopoldo Segal说。最常见的质疑是，认为肺部很可能只是被口腔微生物污染了。后来，不同团队一再证实有些细菌本身就生活在健康肺部，人们才逐渐接受肺部特异性微生物组的概念。

肺部微生物组比口腔微生物组的密度少大约一千倍，Huffnagle说。这主要是因为肺部缺少适宜细菌生活的粘膜。Huffnagle和同事今年三月在The Lancet Respiratory Medicine上发表综述指出，肺部就像是南太平洋，细菌聚集而成的小岛点缀其间。文章指出，肺部微生物组似乎源自于口腔微生物组，这些细菌能够在肺部的特殊环境下生存。而健康肺部最常见的细菌为链球菌、Prevotella和Veillonella。

肺部微生物组与疾病

近来研究显示，慢性肺病与肺部微生物组受到干扰有关。2012年密歇根大学的John LiPuma在PNAS杂志上发表文章，为人们展现了CF患者肺部样本的培养结果。研究人员发现，随着患者的疾病发展，他们肺部的微生物组多样性降低，而微生物的总密度保持不变。研究认为这种改变是抗生素造成的，抗生素治疗通常是CF患者所必须的。“我们并不是说抗生素有害，”LiPuma说。“这项研究提出的问题是，CF中的抗生素是否在某个临界点背叛了人类。”

据Segal介绍，有一系列研究表明肺部感染往往伴随着微生物组的改变，只是人们还不清楚这些变化的发生机制和后果。还有研究指出，肺部的微生物组改变与HIV或哮喘有关。

2013年肺部HIV微生物组计划的成员在《美国呼吸与重症医学杂志》杂志上发表了一个出人意料的发现，与不吸烟的健康人相比，健康吸烟者的肺部微生物组并没有出现显著差异。肺部HIV微生物组计划旨在研究健康肺部的微生物组，并在此基础上分析HIV感染者肺部发生的改变。

目前，还很少有人研究肺炎、流感或肺结核对肺部微生物组的影响。这一领域的发展比肠道微生物组研究落后了10到15年，加州大学旧金山医学中心的Yvonne Huang说。

原始出处：

Scales BS, Erb-Downward JR, Huffnagle IM, LiPuma JJ, Huffnagle GB. Comparative genomics of Pseudomonas fluorescens subclade III strains from human lungs. BMC Genomics. 2015 Dec 7;16:1032. doi: 10.1186/s12864-015-2261-2.

Rina Shaikh-Lesko.Breathing Life into Lung Microbiome Research.The Scientist.June 9, 2014

Dickson RP, Huffnagle GB. The Lung Microbiome: New Principles for Respiratory Bacteriology in Health and Disease.PLoS Pathog. 2015 Jul 9;11(7):e1004923.