我们研究了SARS-CoV-2感染及其感染严重程度与鼻咽微生物组构成在医疗工作者和患有COVID-19样症状的门诊患者中的关联。在医疗工作者中，相较于无病毒感染的情况，轻度或无症状的SARS-CoV-2感染期间Dolosigranulum和Corynebacterium的估计浓度（EC）更高，但在中度症状时这些细菌的EC降低。在患者中，虽然未达到统计学显著性，但类似的趋势也出现在Dolosigranulum上，而非Corynebacterium。该群体中鼻咽微生物组构成的最大差异体现在共病的存在和严重程度上：随着共病评分的增加，α多样性下降，放线菌属和口腔细菌的EC值较低。
其他研究也报告了SARS-CoV-2感染者与阴性对照之间存在差异丰富的分类群，并且按SARS-CoV-2感染严重程度有所不同。然而，在所检测到的差异分类群中存在很大差异，有些研究未发现SARS-CoV-2存在与否或其严重程度的差异。这可能是由于SARS-CoV-2感染人群的差异（从无症状感染到插管住院患者，有或无共病），以及对照组的选择（健康对照组与患有其他类型呼吸道感染的患者，有或无症状或共病）。更糟的是，即使明显存在混杂因素，研究也很少对其进行调整。在所有已报道的差异分类群中，Corynebacterium分类群最为频繁，但效果方向不同。我们发现，在医疗工作者和患者中，与未感染的相比，SARS-CoV-2感染者的平均Corynebacterium EC较高，而在医疗工作者中，SARS-CoV-2感染严重程度则降低了这一数值。其他研究发现了Corynebacterium分类群相对丰度的增加、减少或没有差异。一些研究报告了Corynebacterium物种，最著名的是C. accolens和C. propinquum，但这些发现也不一致，既有增加也有减少的报告。所有这些研究，除了Mostafa等人的研究外，都基于16S rRNA扩增子测序，这种方法在物种或菌株水平上不可靠，因此在解释这些数据时应谨慎。机械研究表明，C. accolens和C. propinquum通过下调ACE2、TMPRSS和组织蛋白酶L抑制SARS-CoV-2病毒进入宿主细胞，并破坏病毒脂质包膜。体外实验表明，C. accolens水解宿主三酰甘油，从而抑制肺炎链球菌的生长。
在我们的数据中，医疗工作者比住院门诊患者年轻且健康得多，经历的病毒感染也较轻。我们识别出的对鼻咽微生物组构成影响最大的决定因素是主要共病（共病评分）和近期抗生素使用。文献中也有报道指出，儿童在抗生素暴露后Corynebacterium和Dolosigranulum减少，病毒感染风险增加。囊性纤维化与最严重的呼吸道失调有关，但不太严重的共病也可能有影响，如哮喘和2型糖尿病。正如我们的数据所示，未能调整这些共病可能会严重影响鼻咽微生物组研究结果。
我们的研究是迄今为止该领域规模最大的研究之一。样本是在SARS-CoV-2流行的第一年收集的，当时荷兰人口仍为SARS-CoV-2初感染状态，我们对年龄、性别、近期抗生素使用和共病进行了校正分析。特别是医疗工作者的数据非常丰富，因为有每日症状数据可供使用。我们确定了每个样本的总16S rRNA基因载量，使我们能够半定量地分析微生物组数据。我们无法直接比较患者和医疗工作者的测序结果，因为测序分两批进行，批次效应可能会影响结果。额外的研究局限性包括我们没有门诊患者的健康对照组（定义为样本中无病毒存在）、某些病情严重程度组的样本量较小（例如WHO中度、重度和致命病例）以及处理低生物量样本的技术挑战。我们使用了阳性和阴性对照样本以及R-package decontam来应对这些技术挑战，结果表明它们对我们的发现影响很小。尽管在处理低生物量样本时，16S rRNA测序可能优于宏基因组测序，因为前者涉及扩增步骤，但缺点是不能可靠地分配到物种或菌株水平，且我们对分类群功能一无所知。
结论
我们的研究结果表明，Dolosigranulum丰度，或许还有Corynebacterium丰度，会随着SARS-CoV-2严重程度的增加而减少。然而，这些发现的临床相关性尚不清楚，因为效果较为温和，对于Corynebacterium来说并不一致，而且个体间变异性很高。D. pigrum已被提议作为有潜力的鼻腔益生菌候选者。新出现的证据表明，它可能通过调节宿主免疫反应和上呼吸道微生物相互作用，促进呼吸系统健康。这些效果主要针对如金黄色葡萄球菌和肺炎链球菌等细菌致病共生体，但尚不清楚类似的机制是否适用于病毒感染。未来需要进行机械研究，以确定Dolosigranulum是否抑制SARS-CoV-2病毒（及其他呼吸道病毒），反之亦然。我们还得出结论，近期抗生素使用和特定共病对鼻咽微生物组构成有很大影响；因此，未来的研究应始终考虑这些混杂因素。
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