25 / 2023-04-19 10:16:20

鼻炎儿童的鼻腔、口腔菌群特征及其对空气污染的中介效应

呼吸道菌群；儿童；鼻炎；空气污染

研究背景：鼻炎是儿童中常见的呼吸道疾病，广泛的流行病学研究证据表明，空气污染物暴露对儿童鼻炎产生严重影响。随着微生物学、基因组学的发展，微生物与鼻炎疾病之间的关系引起了密切关注。但是，鼻炎儿童呼吸道微生态以及空气污染物对微生态影响相关研究还很有限。研究目的：本论文的首要目的是探讨鼻炎儿童的鼻腔和口腔菌群特征，分析其与健康对照儿童的差异菌群，其次探讨鼻腔和口腔菌群在空气污染对儿童鼻炎影响的中介效应。研究方法：本研究设计为病例对照，2019年12月-2021年4月期间于瑞金医院儿科门诊招募鼻炎儿童65名，健康对照儿童53名。通过问卷，收集儿童基本人口学特征、居住环境和生活习惯等信息，采集儿童鼻黏膜拭子及口腔唾液样本。根据个体的居住地址、生物样本采样日期及住址最近的环境监测站点的空气污染物数据，对儿童过去1-3年内开展大气污染暴露评估。通过组间差异的单因素分析、生物样本的微生物分析(包括alpha多样性、beta多样性、LEfSe分析等)和随机森林模型十折交叉验证，构建鼻炎在鼻腔和口腔特征菌群的疾病预测模型，开展菌群对空气污染物影响儿童鼻炎的中介效应分析。研究结果：鼻炎组与对照组之间的年龄、性别、体重、身高、家庭收入等基本信息没有显著差异(P＞0.05)，可比性好。鼻炎组的鼻腔菌群和哮喘组的口腔唾液菌群的beta多样性，分别与健康组呈显著差异(P＜0.05)。LEfSe分析发现，与对照儿童相比，鼻炎儿童鼻腔中显著富集金黄色葡萄球菌(和表皮葡萄球菌，口腔中显著富集有害半月形单胞菌、奇异溪菌等。基于鼻腔和口腔的差异菌，在属水平上构建的鼻炎预测模型，其AUC面积为0.77±0.09，在种水平上，鼻腔和口腔差异菌种的预测鼻炎模型，AUC为0.73±0.17。鼻炎儿童的O₃和PM_2.5累积浓度, 显著高于健康对照组。鼻腔中金黄色葡萄球菌对过去1年CO暴露对鼻炎的影响，具有显著中介效应，中介效应比为41.8％；鼻腔中金黄色葡萄球菌对过去3年PM_2.5累积暴露对鼻炎的影响有显著中介效应，中介效应比为17.9％。口腔中菌群没有发现其对空气污染的中介效应。结论：本研究主要结论为鼻炎儿童与健康儿童鼻腔/口腔存在大量差异菌，这些菌群可能作为疾病判断的标志物，并为鼻炎的诊断和治疗提供可靠的线索。次要结论为空气污染仍然和儿童鼻炎显著相关，且与部分鼻腔和口腔菌群有显著关联。