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在无症状的SARS-CoV-2感染的幼儿中检测到肠道微生物群的变化
  1. 丽迪雅纳什1
  2. Jyoti摩尼2
  3. 萨赫勒Hazrati3.
  4. 大卫·B·斯特恩4
  5. Poorani萨勃拉曼尼亚4
  6. 丽莎•加尼姆5
  7. 凯尔bitting5
  8. 获刑胡5
  9. Shira征税16
  10. 乔治·麦克斯韦3.
  11. Suchitra K Hourigan16
  1. 1Inova儿童医院Inova健康系统瀑布教堂维吉尼亚州美国
  2. 2儿科胃肠病学儿童国家卫生系统华盛顿哥伦比亚特区美国
  3. 3.妇女服务热线Inova健康系统瀑布教堂维吉尼亚州美国
  4. 4生物信息学与计算生物科学分会NIAID贝塞斯达马里兰美国
  5. 5消化病学、肝病和营养科“,费城儿童医院儿科住院医师项目费城宾西法尼亚美国
  6. 6宿主免疫与微生物组实验室“,国家过敏和传染病研究所贝塞斯达马里兰美国
  1. 对应到Suchitra K Hourigan博士,NIAID,美国马里兰州贝塞斯达;suchitra.hourigan在{}nih.gov

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我们饶有兴趣地读了杨紫琼最近写的文章研究表明,与对照组相比,COVID-19患者的粪便微生物组组成发生了改变,与炎症标志物升高相关的生态失调更严重。1此外,在疾病解决后,出现了生态失调。1

据我们所知,还没有关于COVID-19患儿肠道微生物组的研究报道。重要的是,幼儿发育中的肠道微生物群与成人不同,并建立了免疫和炎症途径。2 3此外,患有COVID-19的儿童随后会出现自身免疫性和自身炎症性疾病,包括儿童多系统炎症综合征(misc)4 5,根据Yeoh最近的发现,这可能在一定程度上是微生物组介导的1很难在幼儿中研究这一点,因为许多SARS-CoV-2感染患者没有症状,很少进行检测。6

为了解决这个问题,知道SARS-CoV-2可以在粪便中检测到,7我们使用了一项既定的研究,收集了大流行前和整个大流行期间的纵向粪便样本,以调查幼儿中SARS-CoV-2的患病率和相关微生物组的变化。我们对2020年2月至2021年2月收集的595名0-24个月大的儿童的769份系列粪便样本进行了CDC 2019-新型冠状病毒实时RT-PCR诊断面板检测。粪便中SARS-CoV-2的患病率为1.7%(13名儿童13份样本),其中<2天、2、6、12和24个月的患病率分别为0%(0/1)、0%(0/21)、2.6%(4/156)、2.0%(7/357)和0.9%(2/234)。月流行率为在线补充图1A在该地区第一例COVID-19报告病例31天之前,首次检测到阳性样本。在2019年大流行之前收集的对照样本中没有阳性样本(来自66个人的97个样本)。在13名阳性儿童中,12名无症状,无SARS-CoV-2个人或家族病史(表1).13名儿童中,1名在收集粪便前21天诊断为COVID-19症状。西班牙裔与粪便阳性相关(阳性样本61.5%,阴性样本23.4%,p=0.006 (χ2),表1).本研究可能低估了患病率,因为粪便阳性可能低于呼吸道样本。

表1

(A)总体队列的特征和(B)微生物组分析匹配队列的特征

我们从所有阳性样本中成功测序了SARS-CoV-2基因组(完整方法在在线补充数据),并对五个样本进行了变异鉴定(在线补充图1B).我们使用DADA2和SILVA数据库对样品进行了V4 16S rRNA基因测序,用于微生物组分类分析。我们采用1:2的病例对照比对微生物群,并对种族、年龄、分娩方式、胎龄、性别和近期抗生素使用进行了控制(表1 b).利用DESeq2对SARS-CoV-2阳性样本和对照样本进行差异物种丰度检测。我们发现阳性样本和对照样本之间的类群相对丰度存在显著差异(调整后p<0.05)(在物种水平上均存在显著差异,见图1).值得注意的是,我们发现双歧杆菌bifidum而且Akkermansia muciniphila在阳性样本中,这两种物质都与预防炎症有关。8 9双歧杆菌属也是肠道菌群的先驱殖民者,并具有免疫调节特性。10双歧杆菌bifidum在成人中与疾病严重程度呈负相关。1而杨紫琼1与有症状的患者相比,我们的微生物组的变化可能不那么强大,在α或β多样性上没有看到差异。变化的检测也可能受到样本量的限制。

图1

SARS-CoV-2阳性婴儿与使用DESeq2鉴定的对照组之间物种丰富程度显著差异。负对数2折叠变化表明,在SARS-CoV-2阳性样本中,这些物种的丰度低于对照。

我们发现,即使在感染SARS-CoV-2的无症状婴儿中,微生物组的变化也可以检测到。与此相关的是,抗炎类群减少,与有症状的成年人相似。这对发展中的微生物群以及随后的免疫和炎症反应的影响尚不清楚,但考虑到COVID-19患儿发生自身免疫和自身炎症的风险,值得进一步探索。

伦理语句

患者发表同意书

伦理批准

本研究已获得WCG机构审查委员会(irb# 20120204)的批准。在收集粪便样本之前,所有参与者/监护人都获得了书面知情同意。参与者在参与研究前均知情同意参与研究。

参考文献

补充材料

  • 补充数据

    此网页文件由BMJ出版集团从作者提供的电子文件制作而成,并没有对内容进行编辑。

  • 补充数据

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脚注

  • 推特@TheDBStern, @DrSuchiHourigan

  • 贡献者LN, SL, GM和SKH构思并设计了这项研究。LN, JM, SL和SH设计了数据收集仪器,收集和解释受试者的临床数据。SH进行了流行病学分析。DS和PS进行微生物组分析。LM进行了实验室设计和分析。KB和WH进行了病毒基因组分析。LN和SH起草了初稿。所有作者对手稿进行了审阅和修改。所有作者都同意提交的最终手稿,并同意对所有方面的工作负责。

  • 资金这项工作得到了国家儿童健康和人类发展研究所K23奖(No. 1)的部分支持。K23HD099240, Hourigan),并由美国国立卫生研究院国家过敏和传染病研究所根据内部研究计划(Hourigan)和BCBB支持服务合同HHSN316201300006W/HHSN27200002提供给MSC (Subramanian, Stern)。这项工作还得到了Inova卫生系统种子基金(Hourigan, Nashed)的支持。Inova对弗吉尼亚州费尔法克斯县表示感谢,该县每年从其贡献基金(基金10030,Maxwell)中资助Inova的研究项目。

  • 免责声明内容仅为作者的责任,并不一定代表美国国立卫生研究院的官方观点。

  • 相互竞争的利益没有宣布。

  • 出处和同行评审不是委托;外部同行评审。

  • 补充材料此内容由作者提供。它没有经过BMJ出版集团有限公司(BMJ)的审查,也可能没有经过同行评审。讨论的任何意见或建议仅是作者的意见或建议,不被BMJ认可。BMJ不承担因对内容的任何依赖而产生的所有责任和责任。如果内容包括任何翻译材料,BMJ不保证翻译的准确性和可靠性(包括但不限于当地法规、临床指南、术语、药品名称和药物剂量),并且对因翻译和改编或其他原因引起的任何错误和/或遗漏不负责。