专家说，天然肺部细菌为治疗呼吸道感染提供了线索

帝国理工大学的一名研究人员表示，对肺部微生物组的进一步研究可能会发现新的、更有效的方法来管理肺部感染。

伦敦帝国理工学院的一位专家强调了学习的重要性肺微生物，被称为肺部微生物组，帮助我们了解和管理呼吸道感染。

帝国理工大学国家心肺研究所的威廉·库克森教授接受了弗朗西斯卡·达文波特的采访自然微生物学评论这篇论文，解释了进一步研究微生物组如何有助于改善肺部感染的管理，并避免与抗微生物药物耐药性(AMR)相关的问题。

你写这篇评论论文的原因是什么?

肺部感染是世界上最重要的死亡和残疾原因之一，但在诊断和治疗肺部感染方面的进展远远落后于肠道和皮肤等其他器官的感染。特别是，我们才刚刚开始使用DNA测序来识别我们呼吸道中携带的细菌和真菌。

我们的文章强调了这个问题的规模，并展示了现代微生物组研究如何有潜力改善常见肺部疾病的预防和治疗。

我们目前对肺部微生物群了解多少?

直到最近，科学家们错误地认为肺和气道是无菌的，因此人类微生物组计划和类似的研究几乎完全忽略了肺。

现在我们知道气道表面有一群常住的微生物，被称为微生物群，其密度与皮肤和上肠的密度相似。我们还知道，这些微生物群落在常见的肺部疾病中受到干扰，如吸烟者常见的慢性阻塞性肺病(COPD)和哮喘。

然而，除了少数常见的导致肺部感染的微生物外，我们对生活在那里的不同细菌知之甚少。我们还不知道微生物群落的成员如何相互作用，以及它们如何控制炎症和保护气道内膜免受疾病的侵害。

研究肺部微生物组的具体挑战是什么?

从呼吸道获取样本比皮肤和肠道等部位更容易。受试者可以咳出粘液进行测试，或者临床医生可以将细管或支气管镜插入气道。

困难的出现是因为肺样本中含有许多人类细胞，高浓度的人类DNA意味着需要特殊的技术才能看到细菌信号。

我们如何发展和维持一个平衡和健康的肺部微生物群?

健康人的肺里有一两百种不同的细菌。在人群中有几千种不同的细菌菌株。

正常的气道定植可能在出生后开始，许多微生物最初可能来自母亲。在生命的头两年，微生物群变得更加复杂和物种多样化。与其他自然生态系统一样，肺部微生物群的多样性很可能保护它们免受污染感染有害微生物。

农村的生活方式，例如生活在农场，鼓励肺部、肠道和皮肤中的微生物群的多样性。一段时间以来，我们已经知道农村生活可以预防哮喘和过敏。生活在城市减少了物种多样性，也为有害细菌在社区传播提供了更多的机会。

肺部感染的传统诊断和治疗方法存在哪些问题?

在我们的社会中，肺部感染最常发生在患有COPD等肺部疾病的人身上，而哮喘等疾病也显示出气道微生物组的明显异常。感染通常是通过培养细菌来诊断的，将病人的标本放在琼脂板上，培养一天或几天，直到可以看到菌落在板上。然而，治疗是很重要的肺部感染比培养所允许的时间框架更快。

由于培养需要很长时间，医生经常不得不猜测感染的原因，并开出广谱抗生素，以清除有益细菌和有害细菌。因此，英国每年大约有1600万张用于呼吸道感染的抗生素处方;相当于四分之一的人口。因此，时间问题是我们社会中抗生素耐药性的主要原因。

现代测序在诊断方面有哪些改进?这些药物如何改善治疗并避免抗生素耐药性问题?

一旦我们确切地确定是哪些微生物导致肺部疾病，我们就可以使用快速测序方法来发现这些细菌是否存在。

我们还能估计出它们的数量，告诉它们有多危险，以及它们对哪种抗生素会有反应。随着诊断的改进，我们可以针对坏细菌使用抗生素，对好细菌的损害更小。我们还可以制造直接吸入肺部的抗生素，这将防止对其他身体系统产生任何副作用。

另一种新方法是使用噬菌体，噬菌体是一种非常小的病毒，可以感染和破坏细菌。它们可能被用于治疗囊性纤维化等疾病的感染，在囊性纤维化中，几乎连续的抗生素治疗导致了对几乎所有现有抗生素都具有耐药性的“超级病原体”的出现。

我们最终将能够用健康的有益细菌种群来取代异常的气道细菌，这类似于在先前植被被剥夺的田野上种植草地。使用有益细菌重新殖民微生物组对治疗肠道疾病非常有效，对肺部和气道疾病。

在论文中，你建议开展一个国际肺部微生物组项目——你能描述一下这是如何工作的吗?

在正常气道中发现的数千种微生物中，只有少数被分离出来并进行了详细研究。为了使基于序列的诊断有效，我们需要尽可能多地了解其好坏细菌在肺部。分离和测序细菌DNA的国际合作极大地改善了口腔、皮肤和肠道感染的诊断和治疗。一个共同肺部微生物该项目将加速我们在诊断和治疗中描述的所有潜在进展的发展。

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