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本研究针对抗菌素耐药性(AMR)全球威胁，通过16S rRNA测序和细胞因子谱分析，揭示多重耐药菌(MDRO)定植/感染患者肠道菌群特征性失调（Enterococcus优势型转变）与系统性免疫失衡（IL-1ra/TNF-α升高等）的互作关系，为基于微生物组干预的AMR防控提供新靶点。
抗菌素耐药性(AMR)已成为21世纪最严峻的全球健康挑战之一，其中多重耐药菌(MDRO)导致的死亡人数在2021年高达114万。重症监护病房(ICU)患者由于广谱抗生素使用和免疫抑制状态，成为MDRO定植和感染的高危人群。尽管现有防控措施如抗生素管理已实施多年，但ESKAPE病原体（包括耐万古霉素肠球菌VRE和耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌CRE）仍在临床快速传播。传统观点认为抗生素滥用是AMR主因，但近年研究发现肠道菌群通过"定植抗性"(Colonization Resistance, CR)机制在抵御MDRO中发挥关键作用——当益生菌(如Faecalibacterium、Roseburia)产生的短链脂肪酸(SCFA)减少时，条件致病菌(如Enterococcus、Klebsiella)便会乘虚而入。然而，MDRO定植与感染阶段的菌群特征差异及其免疫调控机制尚不明确，这严重阻碍了精准干预策略的开发。
为破解这一难题，浙江大学医学院附属第一医院Zongxin Ling团队在《Journal of Translational Medicine》发表研究，通过多组学方法系统描绘了MDRO相关患者的微生态-免疫特征图谱。研究纳入88例MDRO感染(MI)、100例定植(MC)患者和86名健康对照(HC)，采用16S rRNA测序解析肠道菌群结构，结合27重细胞因子检测评估系统性免疫状态，并通过PiCRUSt预测功能通路。关键实验技术包括：VITEK 2 Compact系统进行MDRO表型鉴定、Illumina NovaSeq® 6000平台完成V3-V4区测序、Luminex® xMAP®技术检测血清细胞因子、以及SparCC算法构建微生物互作网络。
Altered fecal microbiota structure in MDRO-positive patients
通过α多样性分析发现，MDRO患者Shannon指数显著低于HC组(p<0.01)，且PCoA显示三组菌群结构明显分离(Adonis p<0.01)。Venn图揭示仅9.4%的ASVs(扩增子序列变异)在三组间共享，健康对照组特有的3,895个ASVs表明其菌群复杂性更高。
Altered fecal microbiota composition in MDRO-positive patients
LEfSe分析鉴定出两组MDRO患者均呈现Bacteroides→Enterococcus肠型转换(HC组E1肠型占64%，MI组升至84.1%)。具体表现为SCFA产生菌(Blautia、Faecalibacterium)减少5-8倍，而条件致病菌(Enterococcus、Klebsiella)扩增3-10倍。随机森林模型显示Enterococcus(AUC=0.82)和Klebsiella(AUC=0.79)组合可将诊断准确率提升至0.89。
Predicted functions of the fecal microbiota associated with MDRO
PiCRUSt预测显示MDRO患者磷酸转移酶系统(PTS)和果糖/甘露糖代谢通路上调，而硫胺素代谢和细菌趋化性通路受损。这种代谢重编程可能为MDRO提供竞争优势——例如肺炎克雷伯菌可利用甘露糖代谢增强定植能力。
Correlations between differential genera and host cytokines
免疫分析发现MDRO患者血清IL-1ra、TNF-α等9种促炎因子显著升高(p<0.01)。Spearman相关分析揭示Enterococcus与TNF-α呈正相关(r=0.62)，而Faecalibacterium与IL-10呈正相关(r=0.58)，证实菌群-免疫轴失调在MDRO发病中的核心作用。
该研究首次系统阐明MDRO定植与感染阶段的菌群-免疫特征差异：①发现Enterococcus肠型转换可作为MDRO进展的生物标志物；②揭示SCFA产生菌减少通过削弱Th17/Treg平衡促进炎症；③证实PTS代谢通路活化是MDRO定植的关键生态位适应策略。这些发现为FMT(粪菌移植)和postbiotics(后生元)等微生态干预提供理论依据——例如补充Roseburia产生的丁酸可恢复CR，或利用Blautia producta产生的羊毛硫抗生素选择性清除VRE。未来研究需在纵向队列中验证这些靶点，并开发基于肠型分类的精准防控策略。
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