是什么导致了重复性尿路感染?
据估计,全球有 2.5 亿人受到尿路感染 (UTI) 的影响。在美国,60% 的女性和 13.7% 的男性一生中都经历过尿路感染。
此外,24% 的受影响女性在六个月内会反复发作。尿路感染最常见是由尿路致病性大肠杆菌(UPEC) 引起。
在健康人中,共生肠道微生物群可以通过调节宿主免疫力或通过竞争排斥来提供定植抵抗力。 rUTI 患者反复接触抗菌药物可能会增加 UPEC 定植的易感性。
最近的一项研究发现,患有 rUTI 的女性肠道微生物组丰富度下降;然而,UPEC 在微生物组中的作用以及导致复发的因素仍不清楚。
关于该研究
本研究探讨了肠道微生物群、尿路定植和 rUTIs 之间的关系。有症状性尿路感染且尿培养肠杆菌呈阳性的患者也被纳入其中。
如果个体有腹内装置、尿液中存在一种以上微生物、复发性艰难梭菌 感染、肠粘膜破坏、怀孕、肠易激病和肾结石,则被排除在外。根据临床标准生长不足的尿液培养物也被排除。
采访患者以收集有关症状、治疗和病史的数据。患者在招募、治疗完成以及治疗后的多个时间点提供尿液和粪便样本。患者在第一次复发后被允许继续研究。
将处理后的粪便样本划线到针对患者已确定的抗生素抗性微生物的选择性琼脂上。提取宏基因组DNA以制备测序文库。
文库被汇集并测序至 500 万个读数的深度,所得读数被修剪掉了接头并消除了人类污染。还进行了抗菌药物敏感性测试(AST)。
使用 Firth 的偏倚减少逻辑回归评估耐药性和尿路定植之间的关联。如果从样品中回收到相同的大肠杆菌谱系或样品中的所有分离株都属于同一谱系,则UTI 发作被归类为 UPEC 定植。使用单变量和多变量统计模型来探讨尿路病原体定植与 rUTI 风险的关系。
研究结果
该研究总共纳入了 125 名患者,其中 47 名患者在 6 个月内出现了 rUTI。十二名患者第二次复发,七名患者第三次复发。
大约 93% 的研究参与者是女性,大约 93% 的尿路感染发作是由大肠杆菌引起的。中位随访时间为 155 天。大约 5% 的患者在入组时住院。尿液混浊和排尿时疼痛/烧灼感是最常见的症状。
呋喃妥因、头孢菌素和青霉素最常用于治疗尿路感染。总体而言,对 106 名患者的 644 份粪便标本进行了测序,其中 331 份和 313 份样本分别来自复发患者和未复发患者。
登记样本与另一项研究中已发表的 rUTI 样本分组为“UTI”。使用健康成年人的样本进行比较。
UTI 样本的物种丰富度低于健康样本。此外,健康样本和尿路感染样本之间的物种水平微生物群组成没有显着差异。
健康样本和尿路感染样本之间有 11 个属水平的肠道分类群丰度存在差异,而尿路感染样本中的 9 个属水平则被耗尽。尿路感染样本中抗菌素耐药基因的丰度明显更高。
对第一次 UTI 发作的肠道微生物组进行比较,以探索 rUTI 和非 rUTI 样本之间的差异。该分析没有发现这些群体之间的香农多样性和丰富度有任何差异。
此外,处理期间物种丰富度较低,但处理后 7 至 14 天期间物种丰富度显着增加。此时,尿路定植患者的肠道微生物组也与非定植患者不同。
其他时间点的肠道微生物组在分类结构上没有差异。Paraprevotella xylaniphila和大肠杆菌是泌尿道定植患者中唯一显着富集的肠道类群。
来自泌尿道定植谱系的胃肠道大肠杆菌对 23 种测试药物中的 11 种表现出耐药性,并且 AST 评分升高。来自尿路定植谱系的相应尿液分离株的 AST 评分没有升高。
结论
目前的研究并未确定与 rUTI 相关的特定或独立的临床特征。尽管尿路感染患者的肠道微生物组与健康个体不同,但在有和没有复发的尿路感染患者之间,肠道微生物组的组成没有观察到显着差异。
此外,尿路定植的受试者在治疗后时间点表现出较高的大肠杆菌丰度。尿路定植也与肠道分离株的耐药性增加有关,但与尿液分离株无关。
总体而言,研究结果表明 UPEC 的交叉居住可能是 rUTI 的一个重要机制。因此,在治疗和开发新疗法时,应考虑肠道和泌尿道中的 UPEC 人群。