【儿科每日一文】肠道菌群及代谢产物或可作为早产儿迟发性脓毒症的生物标志物

早产儿罹患迟发性脓毒症（LOS；出生后72小时后发生）的风险很高，这是导致早产儿死亡和长期发病（包括脑损伤和慢性肺病）的主要原因。因此，寻找LOS的诊断标志物并指导个体化预防LOS极为迫切。

已有研究表明，肠道生态失调是迟发性脓毒症发展的主要风险因素。分子微生物学和生物信息学的最新进展已经能够对早产儿粪便中的细菌DNA进行直接测序，从而确定肠道生态失调特征。2018年10月，研究人员在《Clinical Infectious Diseases》中发表了关于肠道生态失调及细菌代谢产物与早产儿LOS关系的研究。

研究人员在2012年1月至2017年1月期间收集了胎龄为23周+0/7天至33周+6/7天的早产儿粪便样本用于单中心前瞻性研究。分别在出生后的第7±3、14±3和21±3天收集新鲜样本并储存在-80℃冰箱中。没有患有LOS或坏死性小肠结肠炎(NEC)的婴儿作为对照。随后，分离样本中的细菌DNA并对V3/V4 16S基因序列进行扩增和测序。

结果显示，共有71例婴儿在出生后72h至35天被确诊患LOS，对照组有164例婴儿。研究人员共分析了607个粪便样品，574个具有阳性测序结果。仅进行单一病原体检测，31例婴儿经血液培养证实患有LOS（26例凝血酶阴性葡萄球菌，4例大肠杆菌，1例金黄色葡萄球菌）。出生后第1天LOS婴儿和对照婴儿服用抗生素的情况无差异，LOS发生在出生后平均第12天，与对照组相比，LOS病例中抗生素治疗的总持续时间更长。

研究人员对所有早产儿粪便样本不同时间点的细菌分类群的平均相对丰度进行了比较。分析显示，在出生后的头几周芽孢杆菌数量减少(p<0.0001)，γ-变形菌(p=0.0032)、梭菌(p=0.0003)、α-变形菌(p=0.0001)、β-变形菌(p=0.0133)和梭杆菌(p=0.0183)增加。可见，微生物群结构随时间发生显著变化。

研究表明，血液培养确证的阳性LOS婴儿(p=0.2678)或阴性LOS婴儿(p=0.4806)，微生物系统发育多样性没有显著变化。LOS患者前期微生物组主要是芽孢杆菌(p=0.0330)，芽孢杆菌多为革兰氏阳性细菌，如表皮葡萄球菌、其他葡萄球菌和杆菌。与对照组相比，LOS病例（血液培养阳性和阴性组）中溶血葡萄球菌的丰度较高。此外，对照组随着时间的推移芽孢杆菌的丰度显著减少(p=0.0019），而血液培养阳性LOS的婴儿在疾病发作前芽孢杆菌定植增加(p=0.0141)，厌氧菌群定植减少。

研究人员对LOS发作前细菌释放的代谢产物特征进行分析。基于计算机模拟，预测甲酸、乙酸、乙醇、DL-乳酸、铵、L-丙氨酸、丙酸和CO2是最突出的细菌代谢产物。与对照组相比，经血液培养证实的LOS婴儿在疾病发作之前发酵产物乙醇和甲酸的释放增加，它们的产量增加可归因于芽孢杆菌(p<0.0001)，而放线菌和γ-变形菌频率与乙醇产量呈负相关。

可见，LOS发作前肠道生态失调的特征是芽孢杆菌及其发酵产物的积累和厌氧菌群的缺乏。早期微生物组和代谢特征可能成为指导高易感人群个体化预防LOS有价值的生物标志物。

参考文献

1. Graspeuntner S, Waschina S, Künzel S, Twisselmann N, Rausch T K, Cloppenborg-Schmidt K, Zimmermann J, Viemann D, Herting E, Göpel W, Baines JF, Kaleta C, Rupp J, H?rtel C, Pagel J. Gut dysbiosis with Bacilli dominance and accumulation of fermentation products precedes late-onset sepsis in preterm infants. Clin. Infect. Dis. 2018 Oct 16.

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