文摘
厌氧细菌的作用(s)在复杂的微生物群落物种栖息患有囊性纤维化的航空公司最近的一些调查的主题。这些研究已经证明了看似矛盾的结果。http://ow.ly/Qom630kB9DG
的80年最初的囊性纤维化(CF)的描述,CF气道感染的微生物集中在少量的需氧细菌能够引起人类感染。虽然厌氧细菌可以从CF痰中恢复过来(1),他们的存在被厌氧菌通常归因于污染上呼吸道。此外,呼吸道的富氧环境被认为提供不到有利的利基维持可观数量的严格厌氧细菌。通过Worlitzsch等。(2]大约15年前表明陡峭氧梯度发生在CF气道粘液。后续的研究,包括最近在Dianne纽曼的实验室在加州理工学院工作,证实了这些调查结果,提供令人信服的证据表明CF气道管腔内的条件能够支持兼性和专性厌氧细菌的生长(3]。这些研究已经被研究相同的15年期间补充利用文化无关(即。DNA序列)方法描述CF气道微生物群落。这些分析一致表明,厌氧细菌都是很普遍的,在相当大的丰度在CF航空公司(4- - - - - -9]。
讨论厌氧细菌是否或不是一个CF呼吸道微生物群落的重要组成部分,因此,让位给日益增长的兴趣更好的定义厌氧物种在CF呼吸道感染中的作用10]。最近的一些研究通过寻求解决厌氧生物和临床结果之间的关联在CF或探索机械的假设关于厌氧物种可能会影响肺部疾病进展。这些研究产生了看似矛盾的结果对厌氧菌的问题导致肺部病理或如果他们可能,相比之下,在某种程度上改善疾病进展。例如,实验证据表明,厌氧细菌可以引起强烈的促炎反应在活的有机体内(11]。通过Mirkovićet al。(12)和Ghorbaniet al。(13)表明,厌氧细菌通过发酵产生的短链脂肪酸调解促炎细胞因子的释放从人类支气管上皮细胞在体外CF的效果更明显比正常支气管上皮细胞。短链脂肪酸之间的正相关水平和中性粒细胞中观察到CF痰表明机制厌氧菌增强中性粒细胞招募到CF肺在活的有机体内(13]。
其他最近的研究凸显了厌氧菌和传统之间的相互作用(有氧)CF的致病性病原体可能导致后者。例如,在瑞安猎人的实验室工作表明,厌氧物种通常存在于CF呼吸道标本(普氏菌,韦永氏球菌属、梭菌属和厌氧链球菌)有能力降低呼吸道黏蛋白生产氨基酸和短链脂肪酸,可以作为营养来源,和提高的增长,传统CF病原体,包括铜绿假单胞菌(14]。通过几组表明,2,3-butanedione,发酵产品的细菌物种,包括厌氧链球菌、增加铜绿假单胞菌绿脓菌素生产和生物膜的形成在体外和促进铜绿假单胞菌,诱导炎症小鼠呼吸道感染模型(15- - - - - -17]。还是其他研究已经表明,extended-spectrumβ-lactamases由一些厌氧菌可能保护铜绿假单胞菌和其他CF病原体的活动β-lactam抗菌素(18]。
虽然这些研究提供机械和病理生理的基地中厌氧菌的作用导致CF肺病,其他行调查似乎表明,厌氧生物的存在可能对保护肺部健康有积极的影响。在横断面分析,Zemanicket al。(7,19,20.]发现痰和支气管肺泡灌洗样品相对丰度较高的厌氧菌高出降低炎症和用力呼气量在1 s相比相对丰度较高的样品铜绿假单胞菌或葡萄球菌。在纵向研究的儿童接受ivacaftor, Bernardeet al。(21]同样观察到某些厌氧物种的相对多度之间的正相关和肺功能。乔治·奥图尔的实验室发现,增加工作相对丰富的兼性厌氧链球菌是最强的预测临床稳定的肺部疾病(22]。这些研究的局限性是依赖物种的相对丰度估计,其中一些物种的相对多度减少必须反映在别人的相对丰度增加。这个限制是克服在一项研究中,O”Neillet al。(23),使用定量细菌培养表明,低水平的可行的厌氧细菌与肺功能恶化,增加了炎症有关。
因此,虽然实验数据已经确定了潜在的机制,厌氧菌可能促进CF肺疾病进展,单独或与其他细菌物种,观察分析描述CF呼吸道微生物群落的结构似乎表明厌氧菌的有益作用。我们与这些看似不和谐的观察?实用,临床相关的问题是我们应该更专门针对厌氧菌的抗菌治疗,或将策略,以更好地保护厌氧菌在不同气道微生物群落产生更好的临床结果吗?
在这个问题的欧洲呼吸杂志,米uhlebachet al。(24)提供额外的分析,旨在更好地了解厌氧物种在CF呼吸道感染中的作用。通过应用扩展痰细菌培养方法和支气管肺泡灌洗的标本与CF大年龄范围的人,这些研究者发现老年性患病率的厌氧物种和厌氧菌和临床结果之间的关系进行了描述。为了这项研究中,作者只厌氧菌定义为包括预留,或严格厌氧物种;兼性厌氧菌,包括链球菌,或物种生长厌氧氧限制条件下,与有氧物种分类。然而,与之前的研究一致,和大量的厌氧菌存在积极与温和的标志CF疾病有关,包括更好的肺功能、身体质量指数和胰腺充分性。
细菌培养的使用在这个研究补充了之前的研究运用文化无关分析概要气道细菌社区。而文化不是没有警告的使用(如。细菌不是均匀地分散在痰、文化媒体和条件影响的结果),这种方法绕开限制固有的DNA序列分析,包括区分可行的和不能存活的细菌,变量目标基因拷贝数和微分的细菌细胞裂解。如上所述,使用定量的文化允许绝对物种密度的估计,而物种相对多度的措施提供社区分析DNA序列。最后,细菌培养允许了解鉴定细菌,一定程度的分类决议,通常是不可能与细菌16 s rRNA基因测序。尽管大多数的分析由调查人员genus-level分类使用,细菌物种的详细说明(包括有氧和厌氧)恢复在这个大样本集提供了一个优秀的资源来更好地评估了解流行病学、,反过来,未来有可能通知机械的研究。
基于找到一个积极的厌氧菌和温和的肺部疾病之间的联系,作者得出结论:抗生素疗法针对厌氧菌在管理CF呼吸道感染可能不是必要的。然而,这项研究在这方面的设计范围广泛的结论。研究主要是厌氧菌的横断面分析流行痰样本个体基线健康的时期。以前的实验和观察性研究气道微生物群在肺急性加重描绘了一幅不同的画面厌氧菌的潜在作用的CF,问uinnet al。(25)使用了一个在体外系统模拟CF航空和厌氧生物丰度的增加和发酵代谢在肺急性加重。最近几百CF痰样本的横断面分析使用文化无关细菌分析同样表明厌氧物种的相对多度的增加出现恶化,尤其是在早期或中间肺部疾病(9]。这些数据表明厌氧菌的作用在肺恶化并提供理由考虑包含活动对厌氧菌的抗菌药物管理的急性加重,可能取决于病人的肺部疾病阶段。显然,进一步的研究需要明确之前,更细化,建议可以关于抗菌针对厌氧菌的CF。
作者注意不要过度在得出结论关于因果关系在描述之间的关系厌氧菌患病率和温和的肺部疾病。一直承认,先前的研究表明CF气道细菌群落多样性之间的正相关和温和的肺部疾病26]。观察一个推论是,减少社会多样性与病人年龄增加和肺部疾病反映了传统社会的进步的统治CF病原体(即:铜绿假单胞菌,洋葱种虫害或无色菌spp。)发生其他物种为代价的,包括厌氧菌。作者的数据再次证明这一点;专性厌氧菌的患病率链球菌在人生的第一个二十年有所下降,而普遍的假单胞菌稳步增加。的兴趣,这种下降趋势后,厌氧菌的患病率和链球菌被发现增加个人年龄超过25年。这个转折点在厌氧菌患病率对应于当前CF死亡的平均年龄,暗示“幸存者效应”;老年人有较高的厌氧菌(即。微生物群落多样性)可能是一种更温和的肺部疾病表型。
进一步调查的有趣的呼吸道微生物多样性之间的关系,厌氧菌大量和肺功能在CF是必要的。的患病率和/或大量的厌氧菌仅仅反映了缺乏统治传统CF病原体,这似乎预示着晚期疾病?厌氧生物的存在反映了其他因素(如。炎症,抗生素的使用),更直接影响肺部健康?相反,厌氧菌,或者只是某些厌氧物种,发挥积极作用在降低CF肺部疾病(如。通过更多的病原物种或拮抗作用抑制炎症)?解决这些问题需要理清背后的因果关系描述的观察uhlebachet al。(24)提出了一个挑战。但是,推进我们的理解在CF厌氧菌的作用,这样的研究,改进管理承诺支付股息的CF呼吸道感染。
脚注
利益冲突:没有宣布。
- 收到了2018年6月18日。
- 接受2018年6月19日。
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