危重病患者（包括全身炎症反应综合征[SIRS]和脓毒症患者）常因生理压力和广谱抗菌药物治疗导致肠道菌群紊乱。尽管抗生素对控制感染至关重要，但可能破坏肠道菌群平衡并导致临床结局恶化。本研究旨在识别区分脓毒症与非脓毒症患者的关键细菌分类群。
方法
共评估89份粪便样本（51例非脓毒症，38例脓毒症），通过16S rRNA基因扩增子测序分析微生物多样性及差异丰度。根据抗生素暴露时间分为早期治疗组（第5天内）和长期治疗组（第6-10天）。同时根据抗生素类型分为β-内酰胺联合其他抗菌类别（BL-联合）组和β-内酰胺单药治疗（BL）组。
结果
早期治疗期间，脓毒症患者的α多样性（Shannon指数）显著低于非脓毒症患者（2.48 vs. 3.0，p=0.01），长期治疗后差异消失（2.65 vs. 2.89，p=0.58）。β多样性分析显示早期治疗组存在显著差异（PERMANOVA，p=0.005），后期则无（p=0.54）。早期治疗组中脓毒症患者Anaerobutyricum属丰度下降，Holdemania属丰度上升。非脓毒症组中Veillonella属受治疗时间和β-内酰胺组合影响。长期治疗组中脓毒症患者的Turicibacter属丰度降低，BL-联合组的Klebsiella属丰度更高。
结论
脓毒症患者在早期抗菌治疗中表现出独特的肠道菌群特征。关键代谢功能类群（如短链脂肪酸产生菌）的丢失反映了菌群失调，可能加剧临床恶化。长期抗生素使用可能促进肠道病原菌过度生长和易位。这些发现突显了基于菌群策略指导抗菌治疗和改善危重患者预后的潜力。
1 引言
肠道微生物群具有多重功能，在稳态条件下通过产生短链脂肪酸、防御机会性病原体感染、调节免疫反应维持体内平衡。危重患者因宿主免疫反应过度导致内皮损伤而出现菌群失衡，有益菌减少、肠道通透性增加可能引发病原菌易位，与脓毒症发展相关。
2 方法学
2.1 研究设计
这项观察性横断面研究纳入2022年8月至2023年8月期间在巴西阿雷格里港医院急诊科收治的SIRS患者。通过SOFA评分≥2划分脓毒症组，根据抗生素使用时间（前5天/第6-10天）和类型（BL-联合 vs. BL）进行分层分析。研究经伦理委员会批准（注册号：58576722.2.0000.5327）。
2.2 标本收集与DNA提取
粪便样本经无菌容器收集后-80℃保存。使用QIAamp PowerFecal Pro DNA试剂盒提取DNA，Nanodrop Lite Plus和Qubit DNA HS检测浓度与纯度。
2.3 16S rRNA扩增子测序
使用Illumina® V3-V4区引物构建基因组文库，Nextera XT Index Kit v2进行PCR扩增，MiSeq®平台测序（2×300bp，约20万读数/样本）。
2.4 统计分析
使用Shannon指数评估α多样性，PERMANOVA分析β多样性，ANCOM-BC2算法进行差异丰度分析。协变量包括年龄、性别和抗生素暴露时间。
3 结果
3.1 研究框架
筛查4,741例患者中111例提供样本，89例符合质量标准（38脓毒症，51非脓毒症）。早期治疗组中脓毒症患者α多样性显著降低（p=0.01），长期治疗后组间差异消失（p=0.58）。
3.2 患者特征
脓毒症组平均住院时间（25天）长于非脓毒症组（17天），30天院内死亡率无显著差异（p=0.162）。脓毒症患者抗生素使用时间更长（18天 vs. 10天，p=0.001），以哌拉西林/他唑巴坦（39.47%）为主。
3.3 菌群比较
早期治疗组中脓毒症患者Bacillota和Bacteroidota丰度降低，Lachnospiraceae和Ruminococcaceae家族减少。脓毒症组Bacteroides属和Blautia属丰度更高。
3.4 抗生素时间与差异丰度
早期治疗中脓毒症患者Anaerobutyricum属减少（p<0.05），Holdemania属增加。长期治疗后Turicibacter属丰度下降，Eubacterium组丰度上升。BL-联合组Veillonella属显著减少。
4 讨论
本研究首次揭示脓毒症患者在抗生素治疗早期表现出特征性菌群失调，Anaerobutyricum属的减少可能反映肠道屏障损伤。Turicibacter属与免疫调节和胆汁酸代谢相关，其减少可能加剧代谢失衡。BL-联合治疗导致Veillonella属减少可能促进酸性耐受病原体生长。
研究局限性包括：① 16S rRNA测序仅达属水平；② 入组初期样本量有限；③ 未考虑饮食和BMI影响；④ SOFA评分存在局限性。未来需结合宏基因组学和机器学习算法提升分析精度。
数据可用性
序列数据已上传至NCBI（登录号：PRJNA1255639）。
伦理声明
研究经阿雷格里港医院伦理委员会批准（注册号：58576722.2.0000.5327）。
资金支持
本研究获得巴西阿雷格里港医院研究激励基金（FIPE）、高等教育人员协调与改进基金会（CAPES）、国家科学技术发展委员会（CNPq 403706/2021-1）等支持。
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