阻塞性咽鼓管功能障碍（obstructive Eustachian tube dysfunction，ETD）常并发于慢性中耳炎（chronic otitis media，COM），但咽鼓管（Eustachian tube，ET）开口处的微生物因素尚不明确。在此项前瞻性队列研究中，研究人员对接受耳科手术的COM患者中耳（middle ear，ME）及鼻咽（nasopharyngeal，NP）侧ET开口处的微生物群进行了表征，并在为期1年的随访中分析了其与阻塞性ETD的关联。通过16S rRNA基因测序和功能推断，研究人员对来自手术侧中耳ET开口、同侧及对侧鼻咽咽鼓管圆枕的微生物群落进行了分析。在37例患者（18例伴ETD，19例无ETD）中，ME与NP的微生物群组成存在显著差异。伴ETD的患耳ME微生物多样性升高，且新杆菌属（Neobacillus）、农杆菌属（Agrobacterium）和鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）富集。配对NP-ME分析显示，ETD患者的NP-ME微生物关系发生改变，其中新杆菌属表现出鼻咽来源信号。功能预测显示，伴ETD的ME微生物群中卟啉代谢增加、丙酮酸代谢减少，提示其向生物膜形成和氧化还原状态改变转变。双侧COM患者的鼻咽部厌氧球菌属（Anaerococcus）丰度升高。这些发现明确了伴阻塞性ETD的COM特有的微生物与代谢特征，支持鼻咽微生物对ME病变存在影响作用。
研究背景与意义
慢性中耳炎（chronic otitis media，COM）是一类常见且迁延不愈的疾病，包含慢性化脓性中耳炎（chronic suppurative otitis media，CSOM）和胆脂瘤等亚型，可导致听力损失与反复手术。阻塞性咽鼓管功能障碍（obstructive Eustachian tube dysfunction，ETD）在COM中十分常见，被认为是导致中耳通气与引流障碍的重要因素，但其与中耳微环境之间的生物学联系仍不清楚。咽鼓管（Eustachian tube，ET）是连接中耳与鼻咽的纤维软骨性结构，正常情况下承担压力平衡、液体引流及病原体防御功能；当因炎症、肿瘤、结构异常或肌肉功能受损而发生阻塞时，便会引发ETD。鼻咽作为上呼吸道的重要微生物储存库，长期以来被认为与中耳炎密切相关，经典的中耳致病菌如肺炎链球菌（Streptococcus pneumoniae）、流感嗜血杆菌（Haemophilus influenzae）和卡他莫拉菌（Moraxella catarrhalis）均定植于此。近年研究进一步提示，中耳疾病可能涉及多种微生物构成的群落及生物膜相关状态，并可能存在从急性中耳炎到慢性中耳炎的“微生物连续谱”。然而，既往研究多仅采集单一部位或单侧样本，难以评估ET作为上呼吸道与中耳微生物群潜在通路的角色，同时也缺乏针对COM的ETD统一判定标准，限制了微生物模式与疾病状态的关联分析。因此，研究人员基于前期开发的COM患者阻塞性ETD诊断模型，设计了此项研究，旨在描绘COM患者ET部位的微生物群落特征，识别与阻塞性ETD相关的细菌标志物，并探索微生物组与COM临床结局的相关性。该研究发表于《mSystems》。
主要技术方法
本研究为前瞻性队列研究，研究对象为2023年2月至2024年12月在香港医院管理局新界东联网耳鼻咽喉头颈外科拟接受手术治疗的COM患者，年龄18～70岁，排除术前2周内有上呼吸道感染、使用抗生素或鼻用喷雾等情况。研究人员通过鼻咽内镜与咽鼓管评分（Eustachian tube score-5，ETS-5）将患者分为COM伴ETD组与COM不伴ETD组，并进行为期1年的术后随访。术中同步采集患侧中耳ET开口、手术侧鼻咽及对侧鼻咽（作为内对照）的样本，采用16S rRNA基因V3–V4区扩增与高通量测序进行微生物群落分析，结合快速期望最大化微生物源追踪算法（fast expectation-maximization for microbial source tracking，FEAST）推断鼻咽至中耳的微生物来源贡献，并利用PICRUSt2基于16S数据进行功能通路预测。统计分析采用α多样性、β多样性、线性判别分析效应量（linear discriminant analysis effect size，LEfSe）及ANCOM-BC2等方法。
研究结果
研究受试者与样本测序
共纳入37例COM患者，其中18例伴ETD，19例无ETD，合计分析78份样本（中耳14份、手术侧鼻咽33份、对侧鼻咽31份）。两组基线特征均衡，但ETD组慢性鼻-鼻窦炎患病率更高（72.2% vs 21.1%，P=0.002），且ET鼻咽开口的内镜炎症分级更严重（II–IV级占83.4% vs 15.8%，P=0.001）。
微生物群特征差异
所有样本中，放线菌门（Actinobacteriota）、厚壁菌门（Firmicutes）、变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidota）和梭杆菌门（Fusobacteria）为优势菌门。中耳样本中厚壁菌门占比最高，而鼻咽样本中放线菌门占比最高。伴ETD的中耳样本α多样性显著高于无ETD者，且中耳与鼻咽样本的β多样性存在显著差异，但手术侧与对侧鼻咽的微生物多样性无显著差异。
微生物失调与临床特征关联
通过LEfSe分析与ANCOM-BC2验证，共发现11个在中耳样本中显著富集的菌属和8个显著耗竭的菌属，如甲基红假单胞菌属（Methylorubrum）在中耳富集，肽球菌属（Peptoniphilus）在中耳耗竭，体现了中耳与鼻咽截然不同的微生物环境。进一步按ETD状态分层分析显示，伴ETD的中耳样本中新杆菌属（Neobacillus）、农杆菌属（Agrobacterium）和鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）的相对丰度显著升高，且三者间存在正相关。此外，双侧COM患者的鼻咽部厌氧球菌属（Anaerococcus）丰度高于单侧COM患者，且两侧鼻咽该菌丰度呈正相关。
FEAST推断的鼻咽至中耳微生物源贡献与ETD及新杆菌属升高的关联
FEAST分析显示，ETD患者的中耳微生物群中具有更高的鼻咽来源贡献比例（P=0.0426），且新杆菌属的丰度与该来源贡献比例呈正相关（r=0.60，P=0.0397），同时新杆菌属本身也在ETD患者中显著富集，提示ETD可能与更强的鼻咽-中耳微生物联系及中耳中新杆菌属升高有关。
伴ETD的中耳微生物组功能改变
京都基因与基因组百科全书（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes，KEGG）功能富集分析显示，伴ETD的中耳微生物群中卟啉代谢、细胞周期、辅因子生物合成、甘氨酸/丝氨酸/苏氨酸代谢、碳代谢及ABC转运蛋白等通路显著上调，而无ETD组中丙酮酸代谢、精氨酸生物合成及阿特拉津降解等通路更为富集，提示ETD状态下中耳微生物的功能配置发生明显偏移。
讨论与结论
研究人员首次在COM患者中描绘了ET开口处的微生物群特征，并识别出与阻塞性ETD相关的细菌标志物。研究发现中耳与鼻咽微生物群存在显著差异，ETD患者的中耳微生物多样性升高，新杆菌属、农杆菌属和鞘氨醇单胞菌属富集，且源追踪分析提示鼻咽至中耳的微生物贡献增强。功能分析进一步表明，ETD患者的中耳微生物群向卟啉代谢增强、丙酮酸代谢减弱的方向转变，可能反映其处于生物膜主导、低能量、应激耐受的状态。此外，双侧COM患者的鼻咽部厌氧球菌属丰度升高，提示鼻咽微生物状态可能与疾病的广泛程度相关。研究结论指出，伴阻塞性ETD的COM其中耳微生物组具有多样性升高、机会性细菌富集及鼻咽来源信号增强的特征，预测的功能谱也显示出与ETD相关的代谢潜能改变，这些发现为后续纵向与机制研究提供了明确靶点，也为开发针对鼻咽微生物库的预防与治疗策略提供了依据。
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