近日，新加坡南洋理工大學的研究團隊發表相關研究表示，生物被感染的嚴重程度可能是由於體內相互作用結果的大小決定的，而不是其在體內的流行程度，這顛覆了現有對感染這一概念的認知。
顛覆認知
助理教授Sanjay Haresh Chotirmall
在迄今為止人類的認知中，醫學上的感染，是指細菌、病毒、真菌、寄生蟲等病原體侵入人體所引起的局部組織和全身性炎症反應。而其嚴重程度與微生物在體內的流行程度有關。
現在，一個由新加坡南洋理工大學領導的國際研究小組提出了一種理解感染的新方法。他們對近400例慢性肺支氣管擴張患者的呼吸樣本的研究表明，體內的微生物作為一個網絡存在，感染的嚴重程度可能是這些微生物之間相互作用的結果。而這一全新的認知如果成立，將顛覆目前為止醫學對感染這一概念的認知。
通過對這些呼吸樣本的數據進行統計建模，科學家們發現，當氣道中細菌、病毒和真菌群落之間存在「負面相互作用」（negative interactions）時，咳嗽和呼吸困難更頻繁。當微生物群之間產生的是相互競爭而不是相互合作時，就會發生消極的相互作用。
該研究已經發表在世界領先的科學雜誌之一《自然醫學》（Nature Medicine）上，該發現具有劃時代的意義，使科學家們距離開發一種解決感染的新方法又邁進了一步，通過針對微生物的相互作用治療感染而不是諸如用抗生素殺死特定的微生物。
《自然醫學》（Nature Medicine）
新的概念
微生物的相互作用和感染
在他們的研究中，科學家們研究了支氣管擴張患者，這是一種亞洲高流行的疾病，氣道不可逆轉地擴張，而感染加速了病情的發展。用抗生素靶向細菌可減少細菌負荷和伴隨的炎症，這反過來可減輕症狀，改善臨床結果。
為了研究支氣管擴張患者氣道中微生物之間的相互作用，研究小組收集了來自新加坡、馬來西亞、義大利和蘇格蘭的383名患者的呼吸（痰）樣本，包括支氣管擴張爆發前、爆發期間和爆發後的樣本。
在分析了來自細菌、真菌和病毒的遺傳物質的樣本中，科學家評估可能的微生物相互作用，發現患者頻繁爆發有更多的負面相互作用，微生物呈現競爭而不是合作，這種負面相互作用的數量在爆發期間進一步增加。
新的治療可能性
科學家們認為，這些發現表明，微生物的相互作用可能會導致患者的頻繁爆發。利用這些發現，科學家們開發了一個在線工具，以幫助其他研究人員和醫生通過微生物的基因序列分析他們自己的患者樣本中的微生物相互作用。
Chotirmall教授也是NTU分子醫學會的主席（NTU Provost’s Chair in Molecular Medicine），他說：「我們正在提出一種新的方法，將感染視為網絡而不是單個微生物。針對已建立網絡內的微生物相互作用，可能會促進更明智的抗生素使用，並有助於抑制抗菌素耐藥性的上升。」
該小組目前正在探索使用益生菌通過調節氣管內的微生物菌體來治療支氣管擴張。
研究小組評價
領導這項研究的NTU Lee Kong Chian School of Medicine的助理教授Sanjay Haresh Chotirmall說：「我們目前對感染的理解是，當有害微生物進入我們的身體時，感染就會發生。然而，這種理解模型不能解釋為什麼一些感染患者對在實驗室測試中微生物具有耐藥性的抗生素有反應。因此，我們將微生物視為網絡存在，在那裡發生相互作用，在這種情況下，耐藥抗生素針對另一個罪魁禍首與之相互作用的微生物。因此，我們可以通過打破這種串擾來潛在地改善臨床結果。
助理教授Sanjay Haresh Chotirmall
這項研究的合著者、Tan Tock Seng Hospital呼吸和重症監護醫學系主任John Abisheganaden說：「通過應用一種綜合和整體的方法，本研究為我們理解呼吸道感染提供了一種新的新方法。應用這種常規的醫學方法可以幫助管理醫生更好地了解和選擇最合適的抗生素或其他治療方法來獲得臨床效益。簡而言之，引導我們在正確的時間獲得正確的治療，並獲得最佳的結果。」
該跨學科的國際研究團隊包括來自新加坡的NTU、Tan Tock Seng Hospital、樟宜總醫院、新加坡綜合醫院；馬來西亞的馬來亞大學；義大利的IRCCCS基金會、米蘭大學；澳大利亞的雪梨大學；英國的鄧迪大學、埃克塞特大學。
*本文圖片來源：NTU官網，Nature Medicine官網，維基百科
