微生物群落(microflora)这一术语历史上在日常生活和实验室表格中被广泛使用,但在现代医学中,"微生物群"(microbiota)和"微生物组"(microbiome)的定义更为准确。微生物群是指生活在人体特定区域(如肠道、口腔、阴道、鼻腔或皮肤)的微生物集合。微生物组通常有更广泛的理解:它包括微生物本身、它们的基因以及它们在特定环境中的活动产物。[1]
微生物群筛查不是单一测试,而是几种不同的方法。一种方法是临床寻找感染,例如在严重腹泻情况下进行粪便培养或检测艰难梭菌。另一种方法是评估有细菌性阴道病症状患者的阴道微生物群。第三种方法是对健康个体进行商业肠道微生物群检测,这通常承诺识别"菌群失调"并帮助提供饮食或益生菌建议,但迄今为止临床价值有限。[2]
主要区别在于临床分析回答特定的医学问题,而不仅仅是列出细菌清单。例如,在腹泻情况下,医生需要确定是否存在感染因子、是否需要抗生素、是否对他人有风险,以及是否应报告疫情。而"有益细菌水平低"的商业报告通常缺乏已建立的诊断阈值,并不能证明该结果是投诉的原因。[3]
谨慎的一个原因是微生物群的巨大个体差异性。人类微生物组项目的研究表明,即使在健康个体中,肠道、皮肤和阴道的微生物群落也存在显著差异,其组成受饮食、环境、遗传、早期微生物暴露和其他因素影响。因此,不存在适用于所有人的通用"理想"微生物群组成。[4]
当结果改变医生决策时,微生物群筛查变得实用:确认有症状患者中的细菌性阴道病,在严重腹泻中帮助识别肠道感染,区分携带状态与疾病,为复发性艰难梭菌感染选择治疗,或安全收集粪便微生物群治疗的供体材料。没有这样的临床问题,分析往往变成昂贵但无信息量的复杂生态系统图片。[5]
| 术语 | 含义 | 正确理解方式 |
|---|---|---|
| 微生物群 | 特定身体区域的微生物 | 在肠道、阴道、口腔、鼻腔和皮肤上各不相同 |
| 微生物组 | 微生物、它们的基因和活动产物 | 更广泛的概念,常用于研究 |
| 培养 | 在实验室培养微生物 | 在需要寻找特定病原体时有用 |
| 分子检测 | 搜索微生物的遗传物质 | 非常敏感,但可检测携带状态 |
| 宏基因组测序 | 整个微生物群落的遗传物质研究 | 有前景,但尚未成为通用临床筛查测试 |
| 菌群失调 | 微生物群落平衡的破坏 | 没有临床背景不应作为诊断 |
为什么通用微生物群筛查尚未被认为被证实有效
微生物群确实与免疫力、新陈代谢、消化、病原体抵抗以及身体对外部影响的反应相关。美国国家环境健康科学研究所指出,微生物组有助于抵御病原体,参与免疫系统发育,并帮助消化食物获取能量。然而,这并不意味着任何微生物群分析都可以用作健康个体的医学筛查工具。[8]
关键问题是区分关联与因果。患有炎症性肠病、肥胖、糖尿病、过敏、抑郁症和癌症的人通常表现出不同的微生物群特征。然而,在许多情况下,尚不清楚微生物谱是疾病的原因、疾病的后果、饮食的反映、药物、炎症或多种因素的组合。微生物组测试的国际共识强调,此类测试的临床效用证据仍然有限。[9]
第二个问题是缺乏单一的正常标准。标准血液测试有参考范围,因为参数与结果之间的关系已被研究了几十年。肠道微生物群没有这样简单的标准:健康人可以有不同的微生物群落,功能稳定性有时比特定的细菌清单更重要。对"健康人类微生物组"的综述强调,健康微生物组有多种定义,并且对其功能的理解仍存在重大差距。[10]
第三个问题是方法学的不稳定性。结果取决于样本如何收集、交付速度、储存方式、用于分离遗传物质的方法、使用的数据库、应用的算法以及实验室如何生成结论。因此,同一个人在不同实验室可能获得不同的结论,特别是对于未经严格临床验证的商业测试。[11]
第四个问题是做出错误决策的风险。如果一个人被告知他们有"细菌缺乏"、"多样性差"或"疾病风险",而没有与其症状的已证实联系,他们可能会开始不必要的益生菌、饮食限制、抗菌药物或昂贵的治疗。因此,微生物组报告不应取代对腹痛、贫血、体重减轻、粪便中带血、慢性腹泻、妇科症状或免疫缺陷的常规诊断。[12]
| 谨慎原因 | 对患者意味着什么 |
|---|---|
| 没有通用的微生物群标准 | 仅凭单一的细菌清单无法确定某人是否患病 |
| 关联并不总是意味着因果 | 微生物谱可能是疾病或饮食的结果 |
| 实验室方法各不相同 | 不同测试的结果可能不一致 |
| 许多细菌没有已证实的阈值 | "有益细菌水平低"这一短语通常没有临床意义 |
| 不必要治疗的风险 | 可能过度使用益生菌、饮食、抗生素和焦虑 |
| 需要临床问题 | 分析仅在改变医疗决策时有用 |
何时微生物群分析确实必要?
当出现感染或炎症症状时,微生物群检测是有用的。例如,在急性腹泻情况下,如果出现高烧、粪便带血、脱水、严重症状、免疫缺陷、疑似疫情、与旅行相关、食用可疑食物或在有感染风险的机构中停留,可能需要培养或分子检测。在这种情况下,实验室结果不仅帮助"查看微生物群",还帮助识别特定病原体并选择治疗策略。[15]
艰难梭菌感染是一个特殊情况,通常在抗生素使用后、住院期间或其他风险因素后发生。美国疾病控制与预防中心(CDC)指出,这种微生物的分子检测可能在无症状个体和有其他腹泻原因的患者中呈阳性,导致过度诊断和不必要治疗。因此,测试应基于临床表现进行,而不是对每个人进行。[16]
阴道微生物群根据细菌性阴道病症状(如异常分泌物、异味、阴道酸度增加和特征性显微镜发现)进行评估。美国疾病控制与预防中心描述了Nugent评分,其中0-3分对应乳酸杆菌占优势,4-6分为中间状态,7-10分为细菌性阴道病。然而,这并不意味着所有无症状个体都应进行预防性筛查。[17]
在孕妇中,无症状细菌性阴道病是"合乎逻辑"的筛查不一定带来益处的一个例子。美国预防服务工作组建议不要对无症状且早产风险不高的孕妇进行细菌性阴道病筛查;对于早产高风险的孕妇,证据不足以确定性地评估益处和危害。[18]
在准备粪便微生物群治疗的供体材料时,微生物群分析也很重要。2024年,美国胃肠病学会建议在标准抗生素治疗后对复发性艰难梭菌感染的成人选择性使用粪便微生物群治疗,但强调需要适当的供体选择。这不再是一个健康筛查,而是一个具有安全控制的严格医疗程序。[19]
| 临床情况 | 可能需要哪种分析? | 为什么要进行? |
|---|---|---|
| 严重或带血腹泻 | 粪便培养或分子检测 | 查找病原体并评估传播风险 |
| 抗生素后腹泻 | 根据指征进行艰难梭菌检测 | 区分感染与携带状态和其他原因 |
| 阴道分泌物和异味 | 显微镜检查、酸度、Nugent评分、分子检测(根据指征) | 确认细菌性阴道病或其他原因 |
| 复发性艰难梭菌感染 | 评估粪便微生物群治疗 | 降低抗生素后复发风险 |
| 免疫缺陷和感染症状 | 有针对性的培养和分子检测 | 查找危险病原体 |
| 无症状的健康人 | 通常不需要 | 通用筛查没有被证实的益处 |
肠道微生物群:粪便检测能确定什么和不能确定什么
肠道微生物群的粪便分析通常被视为了解"肠道健康"的一种方式。实际上,经典的粪便培养并不能描述整个肠道微生物组:它只培养在实验室条件下能够生长的微生物子集,更常用于寻找特定病原体。因此,培养不应被解释为肠道生态系统的完整档案。[24]
胃肠道感染的分子检测在严重或持续性腹泻中可能有用,特别是当需要快速检测细菌、病毒或寄生虫时。然而,测试越敏感,解释越要谨慎:检测到遗传物质并不总是意味着该特定微生物目前引起症状。这对于艰难梭菌尤其重要,因为可能存在无症状携带和过度诊断。[25]
商业肠道微生物群测试通常使用16S核糖体RNA基因测序或宏基因组测序。这些方法对科学有价值,可能对未来个性化医学有希望,但目前它们不允许大多数患者仅基于其微生物谱获得经证实的诊断或个性化治疗。国际共识明确指出,临床效用的证据基础仍然有限。[26]
"肠道菌群失调"这一术语需要谨慎对待。在临床实践中,它通常被用作腹胀、疼痛、不稳定粪便、皮肤症状或疲劳的方便解释。然而,如果没有已确定的原因,这些投诉需要常规医学评估。例如,乳糜泻、炎症性肠病、感染、碳水化合物不耐受、甲状腺疾病、贫血、药物引起的病因和警告症状必须排除。[27]
如果粪便检测被正确订购,其结果应回答特定问题。如果怀疑寄生虫,正确的样本收集和及时交付很重要;如果怀疑细菌感染,方法的选择和与症状的关系很重要;如果怀疑艰难梭菌,仅在腹泻一致时才应进行检测;如果感染复发,应评估微生物群治疗的可能性。其他一切都应被视为调查性或支持性信息,而不是诊断。[28]
| 粪便分析类型 | 显示什么? | 主要限制 |
|---|---|---|
| 细菌培养 | 实验室中单个细菌的生长 | 不能描述整个微生物组 |
| 感染分子检测 | 多种病原体的遗传痕迹 | 可检测携带状态或残留物质 |
| 艰难梭菌检测 | 毒素或产毒微生物 | 不应用于没有合适临床表现的人 |
| 寄生虫检测 | 卵、包囊、幼虫或抗原 | 需要正确的收集和交付时间 |
| 16S基因测序 | 细菌的相对组成 | 通常不提供经证实的诊断 |
| 宏基因组测序 | 微生物群落的更广泛遗传档案 | 有前景,但不是通用筛查测试 |
阴道、泌尿生殖道和生殖微生物群
阴道微生物群在局部防御、pH值和某些感染风险方面发挥着至关重要的作用。许多人的阴道菌群以乳酸杆菌为主,但微生物群组成可能受月经周期、性活动、怀孕、抗生素、冲洗和其他因素影响。然而,变异性本身并不等于疾病。[32]
细菌性阴道病是与阴道微生物群破坏相关的最广为人知的疾病。它不是仅通过"菌群失调"一词诊断的,而是通过症状、体征和实验室标准的组合:特征性分泌物、异味、酸度增加以及显微镜下线索细胞的存在或Nugent评分。美国疾病控制与预防中心描述了Amsel临床标准和Nugent显微镜评分。[33]
对于症状,检测是有帮助的,因为分泌物、异味、瘙痒或不适可能与细菌性阴道病不止相关。念珠菌病、滴虫病、衣原体、淋病以及炎症和皮肤病原因也是可能的。因此,独立地将"不平衡的微生物群"解释为诊断是危险的:不同原因需要不同的治疗。[34]
在无症状个体中,常规阴道微生物群筛查通常不必要。特别重要的是不要在没有临床原因的情况下治疗实验室发现:抗菌药物可能引起副作用、念珠菌病、微生物不平衡,并可能造成任何中间结果都需要治疗的错误印象。美国预防服务工作组不建议对无早产风险增加的无症状孕妇进行细菌性阴道病筛查。[35]
一个单独的、正在发展的领域是阴道和子宫内膜微生物群在不孕、怀孕、早产和辅助生殖技术结果中的作用。这些领域正在积极研究中,但许多测试尚未被视为对每个人的强制性筛查。在实际医学中,决策应基于症状、病史、产科风险和专家建议,而不是商业承诺"在怀孕前改善微生物群"。[36]
| 情况 | 是否需要微生物群筛查? | 评论 |
|---|---|---|
| 异常分泌物和异味 | 是,出于医疗原因 | 需要区分细菌性阴道病与其他原因 |
| 瘙痒、灼烧、疼痛 | 是,但不仅针对细菌性阴道病 | 重要的是排除念珠菌病、感染和皮肤病原因 |
| 无症状且无早产风险增加的怀孕 | 通常不需要 | 细菌性阴道病筛查没有被证实的益处 |
| 早产高风险的怀孕 | 解决方案是个体化的 | 证据不足以提出普遍建议 |
| 无投诉的孕前准备 | 常规微生物群检测不是强制性的 | 更重要的是标准的孕前评估 |
| 复发性症状 | 是,在医生评估下 | 需要确认原因,而不是盲目治疗"菌群失调" |
皮肤、口腔和呼吸道的微生物群
皮肤、口腔、鼻腔和呼吸道各自都有其独特的微生物群落。人类微生物组项目研究了几个身体部位,包括胃肠道、口腔、阴道、皮肤和鼻腔。这很重要:不同区域的微生物群结构不同,因此粪便分析的发现不能推广到皮肤、阴道或口腔。[39]
在健康个体中,不常规进行皮肤微生物群筛查。如果有脓疱、脓肿、愈合不良的伤口、疑似真菌感染、脓疱病、感染性湿疹或医院感染,医生可能会订购培养、显微镜检查或分子检测。然而,这是针对特定问题的诊断,而不是针对"皮肤平衡"的预防性筛查。[40]
口腔微生物群与龋齿、牙龈炎和牙周炎相关,但大规模"唾液微生物组测试"不能替代牙科检查、牙菌斑评估、牙龈状况、牙周袋深度或必要时的放射成像。即使在唾液中检测到细菌,不仅它们的名称重要,卫生、饮食、吸烟、口干、免疫状态和牙科因素也很重要。[41]
在鼻腔和上呼吸道中检测到微生物并不总是表示感染。许多细菌可以是携带状态的一部分,而不是疾病的原因。因此,鼻腔、喉咙或痰液拭子应针对特定情况订购:例如,疑似链球菌感染、结核病、医院环境中的耐药细菌,或免疫功能低下个体中的感染。[42]
对身体所有区域的主要规则相同:微生物群不与临床表现分离存在。如果无症状、无炎症、无并发症风险或与疾病的确切联系,则不可能仅治疗微生物的实验室列表。另一方面,如果存在症状,阴性或"正常"的商业微生物组测试不应阻止医生进行全面诊断。[43]
| 身体区域 | 分析何时可能有用 | 不应做什么 |
|---|---|---|
| 皮肤 | 化脓性感染、伤口、真菌感染、疑似耐药病原体 | 无症状时检查皮肤平衡 |
| 口腔 | 牙周炎、化脓过程、特殊感染风险 | 用唾液检测替代牙科检查 |
| 鼻子 | 特定医疗情况下危险细菌的疑似携带 | 无临床目的进行拭子检测 |
| 喉咙 | 怀疑特定感染 | 治疗偶然发现的携带者 |
| 痰 | 肺炎、结核病、慢性感染(根据指征) | 无症状且不咨询医生的情况下进行测试 |
| 肠道 | 腹泻、带血、严重病程、复发性感染 | 进行"为了健康"的通用测试 |
如何正确进行测试及准备为何重要
微生物学测试的结果高度依赖于样本的质量。对于粪便,新鲜度、无尿液或水污染、适当的容器、适当的储存条件和及时交付至关重要。美国疾病控制与预防中心(CDC)建议新鲜粪便应立即检查、处理或保存,某些寄生虫学测试的液态样本需要特别及时的处理。[46]
当怀疑寄生虫时,时机至关重要。美国疾病控制与预防中心指出,液态粪便样本(更可能含有活动寄生虫)应在收集后30分钟内测试,软样本应在1小时内测试。这解释了为什么"方便时带来容器"可能提供错误的安心。[47]
对于艰难梭菌检测,重要的是仅在有症状时提供适当的样本。美国疾病控制与预防中心警告说,分子测试可能在没有感染的人中呈阳性,因此在无腹泻或松散粪便的其他明显原因的情况下进行测试可能导致过度诊断。[48]
对于阴道检查,在就诊前不应使用抗菌栓剂、冲洗或其他产品,除非医生另有建议,因为这可能会扭曲结果。如果出现症状,最好先进行检查并获得适当的样本,而不是"随机"开始治疗,然后再试图了解为什么结果与投诉不符。美国疾病控制与预防中心将细菌性阴道病的诊断描述为临床和实验室标准的组合。[49]
商业微生物群测试面临一个特殊挑战:标准化。结果可能受容器、稳定剂、温度、运输延迟、前一天的饮食、抗生素、泻药、益生菌、抗菌药物、胃酸抑制剂甚至实验室算法的影响。因此,在进行任何此类测试之前,重要的是要了解结果是否具有医学意义以及谁将解释它。[50]
| 因素 | 为何影响结果? |
|---|---|
| 交付时间 | 某些微生物快速死亡或改变其活性 |
| 储存条件 | 温度和防腐剂改变样本的适用性 |
| 抗生素 | 可能暂时改变微生物群并抑制细菌生长 |
| 益生菌 | 它们可能影响某些指标,但并非总是具有临床意义 |
| 泻药 | 腹泻可能干扰测试 |
| 涂片前的自我用药 | 可能掩盖症状的真正原因 |
| 实验室方法 | 不同的方法提供不同级别的细节和不同的限制 |
如何解读结果及分析后该做什么
解释的第一条规则是不要孤立地治疗表格,而要结合个人情况。如果报告显示"多样性降低"、"机会性细菌增加"或"乳酸杆菌缺乏",应将其与患者的投诉、检查、药物、饮食、既往感染、怀孕、免疫状态和测试目的进行比较。没有这些,结果很容易成为不必要的焦虑的原因。[54]
第二条规则是不要仅仅因为"不良微生物群"而开具抗生素。抗生素需要用于特定的细菌感染或其他已证实的指征,而不是为了某种抽象的"肠道清洁"。抗生素的不当使用可能恶化微生物平衡,引起副作用,增加艰难梭菌感染的风险,并促进细菌耐药性。[55]
第三条规则是对益生菌要谨慎。美国胃肠病学会指出,对于大多数胃肠道疾病,益生菌益处的证据不足,仅在特定临床情况和特定配方中支持使用。因此,"为您的微生物群服用益生菌"这句话不应取代诊断、营养、治疗根本原因和安全评估。[56]
第四条规则是理解粪便微生物群治疗的作用。它不是"有益细菌的健康重新安置",而是一种主要用于标准治疗后复发性艰难梭菌感染的医疗程序。美国食品药品监督管理局警告了粪便微生物群治疗的严重感染风险以及需要保护措施,包括供体筛选。[57]
第五条规则是对于警示症状,要看微生物群测试之外的情况。粪便中带血、不明原因体重减轻、夜间腹泻、贫血、高烧、脱水、严重疼痛、怀孕、免疫缺陷、高龄以及住院后出现的症状都需要常规医学评估。在这种情况下,微生物群测试可能只是检查的一部分,或者根本不是最重要的测试。[58]
| 结果 | 可能意味着什么? | 该做什么 |
|---|---|---|
| 腹泻中发现病原体 | 可能的感染原因 | 讨论治疗、隔离和风险管理 |
| 无典型腹泻的艰难梭菌检测阳性 | 可能的携带状态 | 不要自动解释为感染 |
| 细菌性阴道病标准和症状 | 投诉的可能原因 | 根据临床指南进行治疗 |
| 商业测试中的"菌群失调" | 非特异性微生物谱 | 没有临床诊断不要治疗 |
| 微生物群多样性低 | 可能的关联,不是独立疾病 | 评估营养、药物、症状和风险 |
| 艰难梭菌复发 | 复发的高风险 | 根据指征考虑专门治疗 |
常见问题
健康人应该进行肠道微生物组检测吗?
通常不需要。在健康、无并发症的人中,商业微生物群测试很少提供经证实的健康改善解决方案。微生物群组成因人而异,没有"良好肠道微生物组"的通用标准。[62]
微生物群分析可用于诊断菌群失调吗?
"菌群失调"一词描述了微生物群落可能的破坏,但不应被视为最终诊断。医疗决策需要症状、检查、病史以及结果与潜在疾病的明确联系。[63]
粪便培养与微生物群测试有何不同?
粪便培养培养细菌的子集,通常用于检测特定感染因子。微生物群测试通常描述微生物群落的相对组成,但它并不总是揭示症状的原因或建议经证实的治疗。[64]
为什么不能"只是检查"艰难梭菌测试?
因为有些人可以在不生病的情况下检测到该微生物或其遗传物质。美国疾病控制与预防中心警告说,分子测试可能在无症状人群中呈阳性并导致过度诊断。[65]
如果无症状,是否应治疗细菌性阴道病?
并不总是。对于无症状且无早产风险增加的孕妇,美国预防服务工作组建议不要进行细菌性阴道病筛查;对于早产风险增加的孕妇,证据不足以提出明确建议。[66]
能否基于微生物群分析选择益生菌?
在大多数情况下,证据不足以支持这一点。美国胃肠病学会指出,对于大多数胃肠道疾病,支持益生菌益处的证据不足,效果取决于特定菌株、剂量和临床情况。[67]
微生物组测试何时可能更有用?
它们的潜力很大:未来,标准化测试可能有助于预后、治疗选择和风险评估。然而,这需要统一方法、临床阈值、因果关系证明,并确认结果改变治疗结果。[68]
是否可以用抗生素或消毒剂自我治疗"不良微生物群"?
不行。抗生素和消毒剂可能恶化微生物平衡,引起副作用,并增加细菌耐药性风险。它们仅在有特定诊断或强烈怀疑细菌感染的医疗原因时才必要。[69]
专家要点
Rob Knight,加州大学圣地亚哥分校儿科、生物工程、计算机科学和工程学教授,是微生物组创新中心的创始人。他的研究表明,微生物组可以使用强大的计算和实验室方法进行研究,但数据的复杂性需要仔细解释。对于筛查,这意味着微生物组数据不应在没有与临床结果的已证实联系的情况下转换为简单的商业诊断。[70]
Curtis Huttenhower,哈佛大学陈曾熙公共卫生学院教授,专攻计算生物学、宏基因组学和微生物群落功能。他的研究强调研究细菌名称以外的因素的重要性,包括它们的功能、代谢关系及其对宿主的影响。对患者而言,这意味着没有功能和临床背景的"发现细菌"列表通常不足以进行医疗决策。[71]
Francisco Guarner博士,胃肠病学家,是世界胃肠病学组织益生菌和益生元组主席。他在实践中的关键点是益生菌和益生元不能被视为单一的通用类别。效果取决于特定菌株、剂量、疾病和证据质量,因此在没有诊断的情况下开处方"为了微生物群"过于粗糙。[72]
Anne Pirie博士,胃肠病学家,是美国胃肠病学会粪便微生物群治疗指南的作者,强调微生物群干预应在有经证实的临床益处的地方使用,特别是用于复发性艰难梭菌感染,而不是作为"肠道再生"的一刀切方法。[73]
一个关于微生物组测试的国际专家组在《柳叶刀-胃肠病学与肝病学》上发表了共识声明。该小组的主要实际结论是,对微生物组测试的兴趣正在增长,但其临床效用的证据仍然有限,没有经证实价值的商业测试可能导致费用、困惑和患者管理不当。[74]
结论
微生物群筛查只有在清楚要检查身体的哪个区域、要解决什么临床问题以及将如何使用结果时,才是一个有用的术语。在感染症状、细菌性阴道病、严重腹泻、疑似艰难梭菌或复发性感染的情况下,测试可以是诊断的重要部分。[75]
对健康人的通用肠道微生物群测试还不是经证实的医学筛查工具。微生物群高度个体化,没有标准,实验室方法各不相同,细菌与疾病之间的许多联系仍然是关联性的而非因果性的。[76]
最佳方法不是寻找抽象的"菌群失调",而是评估症状和风险。腹泻、粪便中带血、体重减轻、发烧、怀孕、免疫缺陷、复发性阴道症状或抗生素后再次感染需要有针对性的测试,而不是通用的商业微生物群报告。[77]
微生物群管理应基于证据。抗生素用于特定指征,益生菌仅在有特定菌株和目标数据的情况下使用,粪便微生物群治疗是一种专门方法,主要用于复发性艰难梭菌感染。[78]
【全文结束】

