微生物组学成为了近年来的研究热点，其中抗菌药对微生物组的影响受到了诸多关注。然而，观察性研究的结果受众多混杂因素的影响而难有明确的推论。Catherine E. Oldenburg 研究团队同样关注暴露于抗生素后（肠道）微生物菌群多样性与组成结构的变化规律，并以 Thomas M. Lietman 2017 年发表在 CID 上的文章（Clin Infect Dis. 2017; 64(9): 1147–1153）为蓝本，选择受抗生素影响较小的健康学龄前儿童（6-59 个月）为受试对象，通过临床随机对照试验探索了常用口服抗生素（阿奇霉素、阿莫西林、复方新诺明）对肠道微生物菌群的影响。

研究纳入 124 例 6-59 个月龄的健康学龄前儿童，按照 1:1:1:1 随机分为阿莫西林组（31 人），阿奇霉素组（31 人），复方新诺明组（31 人），安慰剂组（31 人），分别口服阿莫西林（25 mg/kg/d 每天两次），阿奇霉素（第一天 10 mg/kg，后四天每天 5 mg/kg），复方新诺明（240 mg 每天一次），安慰剂，分别采集受试者给药前和最后一次给药后 5 天粪便进行微生物组学分析。

Oldenburg 团队的研究分为两个阶段：首先对采集到的受试者粪便标本进行 16S  rDNA 测序分析：四组受试者给药后的肠道微生物组 Simpson 多样性指数（a 多样性）之间具有显著差异（P = 0.003），组间分析却发现，相比于安慰剂组，阿奇霉素组儿童用药后 Simpson 多样性指数显著下降（P = 0.0001），而阿莫西林组与复方新诺明组儿童给药后 Simpson 多样性指数变化并不明显（P = 0.09，P = 0.08）。这项研究结果虽然简单浅显，但是得出了一个有趣的结论，即，同为常用口服抗生素，为何只有阿奇霉素能够影响肠道菌群多样性，而阿莫西林和复方新诺明作用不显著，肠道微生物组抵抗抗生素干扰的能力视抗生素种类的不同而不同。因为 16S rDNA 检测手段的局限性，研究仅停留在描述现象的阶段，该研究成果最终发表在 Open Forum Infectious Diseases 上（Open Forum Infect Dis. 2018 ;5(11)）。

显然，16S rDNA 难以满足当前研究的需要，研究者们在此基础上，进一步对采集到的粪便标本进行鸟枪法宏基因组测序，以便获得更多的微生物信息。在安慰剂组中，肠道微生物菌群中 beta-内酰胺酶耐药基因相对丰度最高（73.3%），且与安慰剂组相比，任何抗生素组儿童用药后的肠道微生物组中所占的相对丰度均无明显差异，这在一定程度上解释了肠道菌群为何能够抵抗青霉素/beta 内酰胺类抗生素的干扰而保持自身的相对稳定性，但阿莫西林的使用能够使肠道菌群耐药基因的多样性增加；在使用阿奇霉素后，受试儿童的肠道菌群抗大环内酯耐药基因的相对丰度是安慰剂组的两倍，虽然阿奇霉素组儿童肠道耐药基因的多样性并未明显增加。Oldenburg 团队应用宏基因组测序，从肠道菌群耐药组学的角度解释了不同种类抗生素对肠道菌群多样性产生的不同影响，同时揭示仅一个疗程的抗生素应用即可诱导耐药基因的产生。

Oldenburg 团队的研究虽然没有眼花缭乱的生信分析结果，但是非常朴素的阐述了肠道微生物组在抗生素作用下菌群组成及耐药性发生的变化，研究思路清晰，首先通过 16S rDNA 测序，在纷繁复杂的大数据中归纳总结，描述现象，然后根据现象有的放矢的进行深度测序分析，通过获取更多的微生物信息，在一定程度上阐明现象的本质。纵然研究中存在许多不足，但是研究者们的总体布局规划值得借鉴。微生物组的研究思路可能是，在 16S rDNA 的引导下寻找到特征差异菌群，应用宏基因组测序分析挖掘差异菌群中的功能基因，结合代谢组学、蛋白组学等技术验证目标基因的功能活性，从而深入解析微生物组与宿主间的相互作用。

原文：Oldenburg CE, Sié A, Coulibaly B, Ouermi L et al. Effect of Commonly Used Pediatric Antibiotics on Gut Microbial Diversity in Preschool Children in Burkina Faso: A Randomized Clinical Trial. Open Forum Infect Dis. 2018; 5(11):ofy289.

供稿：杜思思 中日友好医院呼吸与危重症医学科 二部