2024年4月，欧洲杯竞猜平台医学技术学院21级医学检验技术班本科生张玺龙以及仁济临床欧洲杯竞猜平台硕士研究生娜迪拉·努尔夏提（原医学技术学院18级医学检验技术班本科生）在《BMC microbiology》杂志在线发表题名“The characteristics of microbiome in the upper respiratory tract of COVID-19 patients”——新型冠状病毒肺炎患者上呼吸道微生物组特征的论文。
欧洲杯竞猜平台医学技术学院21级医学检验技术班本科生张玺龙、仁济临床欧洲杯竞猜平台硕士研究生娜迪拉·努尔夏提（原医学技术学院18级医学检验技术班本科生）为共同第一作者；欧洲杯竞猜平台附属仁济医院检验科刘倩研究员为论文的通讯作者。
DOI：https://doi.org/10.1186/s12866-024-03281-w
该研究聚焦于SARS-CoV-2感染及其引发的COVID-19疾病，特别关注了合并感染对疾病严重程度和死亡率的影响。通过对COVID-19患者与非感染人群的上呼吸道微生物群结构进行对比分析，揭示了细菌与真菌组成的显著差异。尽管细菌群落结构在两组间未观察到显著变化，但COVID-19患者上呼吸道样本中白假丝酵母菌（C. albicans）的丰度显著增加。此外，从COVID-19感染组中分离出的白假丝酵母菌表达分泌型天冬氨酸蛋白酶水平下降，这可能有助于其逃避宿主免疫杀伤并促进定植。本研究不仅深入解析了COVID-19患者上呼吸道微生物群的主要变化，还为理解合并感染在COVID-19进程中的作用提供了新的视角，有望为SARS-CoV-2合并感染的有效防控和治疗策略的制定提供重要参考。
【Abstract】
Background:Co-infection with other pathogens in coronavirus disease 2019 (COVID-19) patients exacerbates disease severity and impacts patient prognosis. Clarifying the exact pathogens co-infected with severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) is premise of the precise treatment for COVID-19 patients.
Methods:Sputum samples were collected from 17 patients in the COVID-19 positive group and 18 patients in the COVID-19 negative group. DNA extraction was performed to obtain the total DNA. Sequencing analysis using 16S and ITS rRNA gene was carried out to analyze the composition of bacterial and fungal communities.Meanwhile, all the samples were inoculated for culture.
Results:We did not observe significant differences in bacterial composition between the COVID-19 positiveand negative groups. However, a significantly higher abundance ofCandida albicanswas observed in the upper respiratory tract samples from the COVID-19 positive group compared to the COVID-19 negative group. Moreover, theCandida albicansstrains isolated from COVID-19 positive group exhibited impaired secretion of aspartyl proteinases.
Conclusions:COVID-19 positive patients demonstrate a notable increase in the abundance ofCandida albicans, along with a decrease in the levels of aspartyl proteinases, indicating the alteration of microbiota composition of upper respiratory tract.
【摘要】
背景：新型冠状病毒肺炎（COVID-19）患者合并感染其他病原体，会加重病情严重程度并影响患者预后。明确与严重急性呼吸道综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）合并感染的确切病原体，是COVID-19患者精准治疗的前提。本研究旨在探讨COVID-19患者上呼吸道微生物群的特点，并采用高通量测序技术和分离培养鉴定方法，探究COVID-19患者上呼吸道定植菌群多样性的变化。为理解SARS-CoV-2对呼吸道微生物群的影响提供新的视角，有望为COVID-19合并感染的预防和治疗提供新思路。
方法：采集17名COVID-19患者和18名对照组的痰液样本。提取样本基因组，并使用二代高通量测序方法对16SrRNA和ITS基因进行测序与注释，分析细菌和真菌群落的组成。同时，将所有样本接种培养，在体外探究COVID-19患者组和对照组间上呼吸道定植差异菌种的毒力表型。
结果：我们没有发现COVID-19患者和对照组之间上呼吸道定植细菌群落的显著差异。但是，与对照组相比，COVID-19患者组上呼吸道样本中白假丝酵母菌（Candida albicans）的丰度显著提高。此外，从COVID-19患者组分离出的白假丝酵母菌表现出天冬氨酸蛋白酶分泌受损。
结论：COVID-19患者上呼吸道定植的白假丝酵母菌丰度显著增加，同时，COVID-19患者上呼吸道白假丝酵母菌分离株的分泌型天冬氨酸蛋白酶表达水平降低，提示COVID-19患者上呼吸道微生物群落的改变。
【第一作者简介】
【通讯作者简介】
【学生感想】
从最初的对微生物相关专业知识与实验操作“零基础”，到最终论文发表，每一步都充满了挑战与收获。通过扩增子测序技术，我们发现COVID-19患者上呼吸道中白假丝酵母菌相对丰度显著增多，通过体外表型试验发现其表达天冬氨酸蛋白酶水平下降，这一发现不仅揭示了新冠病毒对微生物群的影响，也为治疗提供了新视角。整个过程中，我们学会了严谨的科研方法，提升了数据分析能力，更明白了团队合作的重要性。论文的发表不仅是对我们团队辛勤工作的认可，更是激励我们继续在科研道路上勇往直前、探索前行的强大动力。这段宝贵的经历让我们深刻体会到了科研的乐趣与责任，期待未来我们能够做出更多的贡献。
