COVID-19 病毒通过破坏肠道细菌的正常组合来增加其他感染的风险
照片：ARTUR PLAWGO/科学图片库/GETTY
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- 肯·H·卡德威尔 (Ken H. Cadwell) 博士
- 乔纳斯·施卢特博士
- Jordan E. Axelrad，医学博士，公共卫生硕士
- Lorna E. Thorpe，公共卫生硕士，博士
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一项新的研究发现，感染大流行性病毒 SARS-CoV-2 可以减少患者肠道中的细菌种类数量，较低的多样性为危险微生物的生长创造了空间。
该研究建立在这样一种认识的基础上，即在过去几十年中广泛使用抗生素来对抗病原菌感染，杀死了最易受现有药物影响的物种，从而留下了更多的抗生素抗性物种。 此外，肠道细菌比例的破坏以前与更严重的 COVID-19 有关。
然而，据研究人员称，目前尚不清楚哪个先发生，是冠状病毒感染破坏了肠道微生物组，还是已经虚弱的肠道使身体更容易感染病毒。 新研究似乎支持第一种解释。 新的调查还显示，抗生素抗性物种可以逃逸到血液中，使患者面临更高的危及生命的继发感染风险。
在纽约大学格罗斯曼医学院的研究人员的带领下，这项调查涉及 2020 年在纽约市和康涅狄格州纽黑文市因 COVID-19 住院的 96 名男性和女性。 结果表明，大多数患者的肠道微生物组多样性较低，其中四分之一的患者以单一类型的细菌为主。 与此同时，已知包括抗生素抗性物种在内的几种微生物的数量有所增加，这可能是由于大流行初期抗生素的广泛使用所致。
在 20% 的患者中，还观察到这些在肠道中发现的耐抗生素细菌已经迁移到血液中。 研究作者指出，需要更多的研究来找出为什么这个群体有更高的继发感染风险，而其他人则没有。
“我们的研究结果表明，冠状病毒感染直接干扰肠道微生物的健康平衡，在此过程中进一步危及患者，”研究的共同主要作者和微生物学家 Ken H. Cadwell 博士说。 “既然我们已经发现了这种细菌失衡的根源，医生就可以更好地识别最有可能发生继发性血流感染的冠状病毒患者，”Cadwell 博士补充道。
卡德威尔博士说，这项新研究首次表明，仅冠状病毒感染，而不是像其他专家认为的那样最初使用抗生素治疗这种疾病，会损害肠道微生物组，他也是微生物学系 Recanati 家庭微生物学教授纽约大学朗格健康中心医学系教授。 他补充说，该研究还提供了第一个证据，证明存在于肠道中的相同细菌也会进入患者的血液，导致危险的感染。
该报告于 11 月 1 日在线发表在期刊上 自然传播. 为了进行调查，研究人员首先用冠状病毒感染了数十只小鼠，并分析了它们粪便样本中的细菌种类组成。 这一步使他们能够确定冠状病毒是否可以独立于住院和治疗而直接破坏微生物组。
接下来，他们在 NYU Langone Health 和耶鲁大学医院收集了 COVID-19 患者的粪便样本和血液测试，以评估肠道微生物的组成和继发感染的存在。 如果一组细菌占肠道细菌的大部分，则它被认为是优势细菌。
“我们的研究结果强调了肠道微生物组和身体免疫系统的不同部分是如何紧密相连的，”该研究的主要作者、微生物学系助理教授、纽约大学朗格尼系统遗传学研究所成员 Jonas Schluter 博士说。 “一个人的感染会导致另一个人的重大破坏。” Schluter 博士警告说，由于患者接受了不同类型的疾病治疗，因此该调查无法完全解释可能导致其微生物组破坏和病程恶化的所有因素。
根据 Schluter 博士的说法，研究小组接下来计划研究为什么某些微生物物种在 COVID-19 期间更有可能从肠道中逃逸。 研究人员表示，他们还计划探索不同微生物如何相互作用，这可能有助于这种向血液中的迁移。
这项研究的资金由美国国立卫生研究院拨款 DP2 AI164318、R01 AI143639、R21 AI139374、R01 DK093668、R01 AI121244、R01 HL123340、R01 AI130945、R01 AI140754 和 R01 DK124336 提供。 耶鲁大学公共卫生学院、Beatrice Kleinberg Neuwirth 基金、霍华德休斯医学院、克罗恩病和结肠炎基金会、Kenneth Rainin 基金会、Judith 和 Stewart Colton 自身免疫中心、Jan Vilcek/David Goldfarb 奖学金捐赠基金、G. Harold 和 Leila Y . Mathers 慈善基金会、耶鲁 COVID-19 研究资源基金和 Bristol Meyers Squibb 基金会。
Cadwell 博士曾担任 Vedanta 以及制药公司 Abbvie、GentiBio 和 Synedgen 的顾问。 Schluter 博士是开发微生物组疗法的 Postbiotics Plus Research 的联合创始人。 条款和条件根据 NYU Langone 政策进行管理。
除了 Cadwell 博士和 Schluter 博士之外，纽约大学朗格尼分校的其他研究人员还有 Mericien Venzon 博士； 露西伯纳德博士； Jordan E. Axelrad，医学博士，公共卫生硕士； 格兰特·赫西，理学士； 亚历克西斯沙利文博士； Chenzhen Lily Zhang, BS; 玛丽亚诺瓦尔博士； Ana Valero-Jimenez，博士； Juan Gago，医学博士，公共卫生硕士； 埃文·怀尔德，医学博士； Lorna E. Thorpe，公共卫生硕士，博士； Dan R. Littman，医学博士，哲学博士； Meike Dittmann 博士； Kenneth A. Stapleford，博士； Bo Shopsin，医学博士，博士； 和 Victor J. Torres 博士。 其他研究人员包括 Jon Klein，BS； Arnau Casanovas-Massana 博士； 阿尔伯特·科，医学博士； 和 Akiko Iwasaki 博士； 在康涅狄格州纽黑文的耶鲁大学。
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