引言
人类微生态在维持生理稳态、调节免疫反应和防止病原体定植方面发挥着基础性作用。高通量测序、宏基因组学、多组学技术和计算生物学的最新进展，已经将我们对传染病的理解从以病原体为中心的视角转变为一个系统层面的框架，该框架认识到微生物群落、宿主反应、环境影响和抗菌压力之间的动态相互作用(Lynch and Pedersen, 2016; Gilbert et al., 2018; Fan and Pedersen, 2021)。同时，抗菌素耐药性(AMR)已成为全球最紧迫的健康威胁之一，削弱了治疗效果并增加了全球疾病负担(Murray et al., 2022)。这一研究主题"微生态、抗生素耐药性与宿主-微生物互作：感染性疾病动态的全面探索"汇集了十九篇贡献文章，共同推进了我们对这些相互关联领域的理解，并突显了诊断、预防和治疗方面的新机遇(图1)。
图1
微生态、宿主免疫和抗菌素耐药性在感染性疾病动态中的相互关联作用。微生物群落影响宿主免疫、炎症和疾病易感性，而宿主反应则塑造微生物组成和生态稳定性。抗菌素耐药性通过多重耐药病原体、耐药基因和抗生素选择压力的出现，进一步改变微生物生态系统和治疗结果。这些组成部分之间的相互作用共同影响感染易感性、疾病严重程度、慢性炎症、治疗失败、复发、死亡率以及精准治疗的机会。多组学、人工智能、宏基因组学、诊断和预测模型等新兴工具有助于更深入地理解这些复杂关系。
该研究主题中出现的一个主要主题是微生物失调对疾病易感性和进展的影响。肠道微生物群落的改变与卒中相关肺炎有关，支持肠道-肺轴作为感染易感性重要调节者的日益认识(Xiao et al.)。同样，在尿石症患者中观察到肠道和尿液微生物群的显著紊乱，表明即使在手术干预后，微生物失衡也可能导致疾病复发(Jia et al.)。微生物生态系统稳定的重要性进一步通过描述HIV免疫学无反应者肠道微环境异常的研究得到强调，突显了持续性失调与免疫恢复受损之间的潜在联系(Liu and Yang)。
微生态的影响超出了传染病范围，越来越多地影响慢性炎症和全身性状况。Liu SH等人的综述强调了肠道微生态-短链脂肪酸信号轴在慢传输便秘中的调节作用，并讨论了新兴的多靶点治疗策略。补充这些发现，Herrera-Saldivar等人综述了益生菌与肥大细胞之间的相互作用，强调了有益微生物调节炎症反应和维持粘膜稳态的能力。同样，Zhang等人展示了外阴阴道念珠菌病、阴道微生物生态、人乳头瘤病毒感染和宫颈病变发展之间的复杂关系，说明了微生物群落组成如何影响疾病结果。
几项研究进一步扩展了我们对微生物产物作为疾病活性介质的理解。Guo等人证明，来自牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivalis)的外膜囊泡在斑马鱼中诱导了类似阿尔茨海默病的病理特征，支持了将口腔病原体与神经退行性疾病联系起来的越来越多的证据。同样，Shibata等人报告称，尿液微生物群和细菌膜囊泡可能促成与慢性肾脏疾病相关的耐药性尿路感染。这些研究突显了微生物衍生结构在塑造宿主反应和疾病进展中日益被认可的作用。
抗菌素耐药性是该研究主题的另一个核心主题。Teumezgi等人进行的回顾性队列研究为厄立特里亚多重耐药结核病患者的死亡相关因素和治疗结果提供了重要见解。耐药真菌病原体的出现被Li J等人突出显示，他们描述了一个临床耳念珠菌(Candida auris)分离株及其抗真菌耐药性谱。此外，Li X等人提供了来自214个临床诺卡氏菌(Nocardia)分离株的有价值的流行病学、敏感性和基因型数据，有助于更好地理解这种日益重要的机会性病原体。
除了单个病原体外，几项研究说明了抗菌素耐药性的生态性质。在铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)肺炎抗生素治疗期间对下呼吸道微生物群的分析显示了可能影响治疗结果和耐药性发展的实质性微生物群落改变(Jiang et al.)。同样，Zhao等人证明，多重耐药肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)从肠道到肿瘤的转位可以重塑肿瘤微生物组，并促进胰腺癌中的化疗耐药性。这些发现共同强化了一个概念，即抗菌素耐药性不应仅仅被视为单个微生物的特征，而应被视为受微生物相互作用、宿主因素和环境压力影响的复杂生态现象。
诊断技术和病原体检测的进展在该研究主题中也得到了突出体现。Xu等人证明了宏基因组下一代测序在识别与齿垢密螺旋体(Treponema denticola)相关的肺脓肿方面的价值，突显了无培养诊断在检测难以培养的生物体方面的效用。Li Y等人提供了关于复杂感染过程的额外见解，他们报告了一例罕见的肺部混合感染，涉及塞西里亚诺卡菌(Nocardia cyriacigeorgica)、嗜麦芽窄食单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)和人巨细胞病毒，发生在一名免疫功能低下患者身上。此外，Li Y等人表明，微生物组成的差异可能在胰腺假性囊肿感染中发挥重要作用，进一步强调了微生物分析在疾病管理中的重要性。
微生物群落和宿主反应之间的相互作用仍然是决定疾病结果的关键因素。研究HIV相关失调(Liu and Yang)、外阴阴道念珠菌病(Zhang et al.)和尿液微生物群相关感染(Shibata et al.)的研究共同表明，微生物群落和宿主免疫系统在塑造疾病轨迹方面持续相互影响。这些发现强化了感染性疾病是从动态生物网络中产生而不是孤立的宿主-病原体接触的概念。
该研究主题还突显了预测分析、人工智能和计算生物学在传染病研究中日益增长的作用。Wang等人开发并内部验证了一个列线图，用于预测儿童社区获得性肺炎的严重程度，展示了如何整合临床和生物变量以改善风险分层和患者管理。同样，Hu和Nie提出了一个双超图对比学习框架来预测微生物-药物相互作用，说明了机器学习方法在抗菌发现和精准医学中的日益应用。
最后，大规模流行病学研究继续为不断变化的传染病格局提供有价值的见解。Yan等人证明，COVID-19大流行显著影响了肺炎支原体(Mycoplasma pneumoniae)的流行病学、临床表现和分子特征，强调了公共卫生干预和社会变化如何重塑病原体传播动态。
总体而言，该研究主题中包含的研究表明，微生态、抗菌素耐药性和宿主反应是复杂生物生态系统的相互关联组成部分。通过整合微生物组分析、分子流行病学、临床调查、计算建模和转化研究，这些贡献共同推进了我们对感染性疾病动态的理解。未来的工作应集中在整合多组学技术、纵向队列研究、人工智能和系统生物学方法，以确定因果机制并开发精准医学策略。这些进展对于应对新兴病原体、抗菌素耐药性和微生态相关疾病带来的日益增长的挑战至关重要。
未来展望
多组学技术、宏基因组学、人工智能和系统生物学的进展正在促进对宿主-微生物相互作用和微生物生态系统动态的更全面理解(Hasin et al., 2017; The Integrative HMP (iHMP) Research Network Consortium, 2019)。这些方法有可能加速精准医学策略的发展，该策略整合微生物组谱、宿主免疫反应和病原体特征，以改善疾病预测和治疗结果。
声明
作者贡献
ARA：项目管理、形式分析、数据整理、初稿撰写、概念化、审阅与编辑、验证、资金获取。SFT：审阅与编辑、项目管理。WCC：审阅与编辑。AAY：审阅与编辑。
资金
作者声明本工作/出版物获得了财务支持。ARA项目工作得到大学资助，UMSC CA.R.E FUND RESEARCH GRANT (UMSC-RG)- 2025的支持。项目编号UMG014C-2025, UM.0001592/HGA.GV，马来亚大学，马来西亚吉隆坡。
致谢
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