腸道的病毒組成與氣喘（asthma）

 

正常的氣管（左）與氣喘的氣管（右）。圖片來源：維基百科

氣喘（asthma）是一種發作起來讓人緊張的病，特徵是氣道的慢性炎症，導致氣道變得對各種刺激過度敏感。它影響所有年齡的人，但通常在兒童時期開始。氣喘的主要症狀包括：

1. 呼吸困難：受影響的人可能會發現在某些情況下呼吸困難，特別是在劇烈運動、接觸過敏原或在夜間。

2. 咳嗽：持續性或間歇性的咳嗽，尤其是在夜間或早晨更加明顯。

3. 胸悶或胸痛：氣道炎症和痙攣可能導致胸部緊繃感或疼痛。

4. 喘鳴：呼吸時會發出哨音般的聲音，尤其是在呼氣時更明顯。

氣喘的發作可以由多種因素觸發，包括：

- 過敏原：如塵螨、花粉、寵物皮屑、霉菌等。

- 呼吸道感染：如感冒。

- 環境因素：如煙霧、污染、冷空氣。

- 體力活動：特別是在冷空氣中進行的劇烈運動。

- 情緒因素：如壓力或強烈情緒波動。

氣喘的治療通常包括避免已知的觸發因素和使用藥物。藥物治療主要分為兩類：

1. 控制藥物：長期使用以減少氣道炎症和過敏反應。

2. 急救藥物：用於迅速緩解急性症狀和呼吸困難。

儘管氣喘不能完全治愈，但通過適當的管理和治療，大多數患者可以控制症狀，過上正常生活。重要的是，氣喘患者應與醫生合作，制定個性化的管理計劃，以減少發作的頻率和嚴重性。

近年來對微生物群（包括細菌、病毒等）與人類健康之間的關係有了更深入的認識。尤其是近年來的研究顯示，腸道微生物群（包括細菌、病毒等）對人類健康有重要影響。特別是腸道細菌已被廣泛研究，而對腸道病毒群的研究相對較少。而許多研究都發現，病毒可以影響宿主（如人類）的免疫反應和疾病易感性。了解腸道病毒組成與健康狀態之間的關係，可以揭示病毒在疾病發展中的作用，特別是在如哮喘這樣的免疫相關疾病中。再者，腸道病毒，尤其是噬菌體，可能在調節腸道細菌群落結構和功能中扮演關鍵角色，從而間接影響宿主的免疫系統。因此，研究團隊認為，透過了解特定病毒與特定疾病（如氣喘）之間的聯繫，可能有助於開發新的預防和治療策略，尤其是在免疫調節和微生物群平衡方面。

因此，研究腸道病毒的豐度，尤其是在兒童早期，可以提供關於氣喘等慢性疾病發病機制的重要見解，並可能促進新治療方法的開發。

研究團隊從兒童腸道採集樣本，並從這些樣本中提取病毒組（viromes）進行分析，共包括了700名參與哥本哈根兒童哮喘前瞻性研究（COPSAC2010）的兒童。

這些兒童在1歲時的糞便樣本被收集，其中647名兒童的樣本成功地萃取了病毒組。樣本的採集在研究診所進行或由家長在家中根據詳細的指示進行。

為了定義這些兒童在5歲時是否被診斷為氣喘，其診斷包括了需要間歇性使用吸入式β2-激動劑，對吸入性皮質類固醇的3個月療程有反應，以及治療結束後病情的復發等標準。

研究團隊發現：

- 對於尾病毒，患有氣喘的兒童的相對豐度中位數為48.1%，而沒有氣喘的兒童則為29.0%。這顯示，在患有氣喘的兒童中，尾病毒的比例較高。

- 對於微病毒，情況剛好相反，患有氣喘的兒童的相對豐度中位數為49.8%，而沒有氣喘的兒童則更高，為70.1%。

這些發現顯示，與氣喘相關的不是病毒多樣性本身，而是特定類型的病毒在腸道中的相對豐度。這些病毒的豐度變化可能與哮喘的發展有關。

研究團隊發現，氣喘相關的病毒組和細菌組的特徵結合在一起，對氣喘風險有加成效應，這意味著病毒組與氣喘之間存在獨立的關聯。此外，與病毒組相關的氣喘風險還受宿主TLR9 rs187084基因變異的調節，這表明噬菌體和宿主免疫系統之間存在直接互動。

參考文獻：

Leal Rodríguez, C., Shah, S.A., Rasmussen, M.A. et al. The infant gut virome is associated with preschool asthma risk independently of bacteria. Nat Med (2023). https://doi.org/10.1038/s41591-023-02685-x