国际研究发现,以前被认为无害的细菌可能会加重现有的肺部疾病
由新加坡南洋理工大学(NTU Singapore)领导的一个国际科学家团队发现,奈瑟菌(一种生活在人体内的细菌)并不像以前认为的那样无害,它可以导致支气管扩张、哮喘和慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者感染。
今天发表在细胞宿主和微生物在美国,该团队展示了确凿的证据,表明奈瑟菌可以导致肺部疾病,并与病情恶化有关支气管扩张(一种肺部疾病)。
支气管扩张是一种长期的疾病,在多达50%的新加坡患者中,肺部气道因未知原因异常增大。这种疾病在亚洲的患病率是西方国家的四倍,也可能在结核病康复后发生。在新加坡,Tan Tock Seng医院的研究描述了2017年420例支气管扩张住院患者。发病率为10万分之10.6,随着年龄的增长而显著增加。
尽管支气管扩张在老年人中流行,但在大多数病例中没有发现明显的病因,这种情况往往是自发的,没有任何征兆。
为了解开为什么在亚洲老年患者中支气管扩张的恶化率显著更高的谜团,由LKCMedicine副教授Sanjay Chotirmall领导的国际团队的研究人员和新加坡、马来西亚、中国、澳大利亚和英国的医院,对225名来自亚洲(新加坡和马来西亚)的支气管扩张患者与来自欧洲的支气管扩张患者的疾病和感染数据进行了比对。
奈瑟里娅:毕竟不是那么无害
虽然众所周知奈瑟菌会导致脑膜炎和淋病,但尚不知道它们会感染肺部。通过细致的鉴定和细致的表征,研究团队发现,Neisseria在亚洲支气管扩张恶化患者的菌群中占主导地位。
具体来说,与无大量奈瑟氏菌的支气管扩张患者相比,含有大量奈瑟氏亚黄奈瑟氏菌(N. subflava)的支气管扩张患者会经历更严重的疾病和反复感染(加重)。
通过实验细胞和动物模型的进一步研究,研究小组确认了N. subflava引起细胞分裂,导致炎症而且免疫功能紊乱在支气管扩张患者中。
在这一发现之前,奈瑟菌并不被认为是支气管扩张患者肺部感染或严重疾病的原因。
来自LKCMedicine的首席研究员Chotirmall教授说:“我们的研究结果首次确定,较差的临床结果,如更严重的疾病,较差的肺功能和支气管扩张患者的高重复感染率密切相关细菌这一发现对亚洲患者尤其重要。”
“这一发现意义重大,因为它可以改变我们用这种细菌治疗支气管扩张患者的方式。医生们现在需要考虑奈瑟菌是患者病情恶化的潜在“罪魁祸首”,并进行检测以确定哪些患者的肺部可能携带了这种类型的细菌。我们希望早期的诊断将导致个性化治疗,从而为患有这种毁灭性疾病的亚洲患者带来更好的疾病结果,”同时也是LKCMedicine助理院长(教务)的Chotirmall教授说。
这项研究反映了南大在NTU2025下的努力,该大学的五年战略计划,解决人类的重大挑战,如人类健康。这项研究由来自不同学科的国际研究人员进行,也凸显了南洋理工大学的实力和对跨学科研究的关注。
奈瑟里亚的更广泛的相关性
除了将奈瑟氏菌与严重的支气管扩张症联系起来外,由国立大学领导的研究团队还在其他更常见的慢性呼吸道疾病中发现了同样的细菌,如严重哮喘和慢性阻塞性肺病(COPD)——一种导致气流阻塞和呼吸相关问题的疾病。
利用下一代测序技术,该团队还试图调查这种细菌可能来自哪里,并对肺中含有大量奈瑟氏菌的支气管扩张患者的家庭进行了采样。研究人员在家庭环境中发现了这种细菌的存在,这表明室内生活空间和潜在的热带气候可能有利于这种细菌在亚洲环境中的存在。
什么是奈瑟里亚?
奈瑟氏菌通常被认为是引起淋病等性传播感染的原因,但也被认为是严重的脑膜炎(一种围绕大脑和脊髓的液体和膜的炎症)的原因。然而,它的亚种N. subflava已知存在于人类的口腔粘膜、咽喉和上呼吸道,之前没有任何已知的与肺部感染的联系。
这种细菌家族一直被认为对人类无害,直到现在还没有人描述过由它们引起的感染。
来自新加坡国立大学Yong Loo Lin医学院耳鼻喉科的Wang De Yun教授说:“令人鼓舞的是,我们在确定奈瑟氏菌是导致支气管扩张恶化的原因方面取得了进展,这个不太可能的罪魁祸首最初并不被认为是一种威胁。这是一个强烈的提醒,我们在做研究时不应该过于自满,应该更积极地探索各种可能性,因为每一个看似无害的元素都可能是我们身体和整体健康的威胁来源。”
LKCMedicine代谢紊乱副教授、合著者Andrew Tan说:“这项工作中采用的反向翻译方法对我们的成功至关重要。从我们研究病人真实生活经历的“床边”开始,我们反向研究细菌的生物学过程。由于研究的跨学科性质,该团队能够与来自不同研究学科的成员进行互动,提供了愉快的体验,同时获得了对疾病的独特见解。”
这组科学家现在正寻求通过新成立的LKCMedicine微生物组医学中心对从微生物组中根除奈瑟菌进行进一步的研究和临床试验,该中心正在寻求评估在首次发现时针对奈瑟菌并使用抗生素治疗的好处,希望这将为慢性呼吸系统疾病患者带来更好的临床结果。