过敏性鼻炎是临床最常见的慢性鼻炎类型之一，致病因素众多，发病机制复杂，全球 20-40%人口受过敏性鼻炎困扰。近几年随着测序技术和培养方法的日益完善，越来越多研究者开始关注鼻腔菌群与过敏性鼻炎的关系。近日，上海交通大学医学院附属仁济医院检验科李敏课题组在《Nature》的高影响力子刊《Nature Microbiology》（影响因子30.94）上在线发表了鼻腔菌群与宿主互作加重过敏性鼻炎的最新研究成果，证实了唾液链球菌通过与过敏性鼻炎患者鼻腔黏膜Muc5ac蛋白结合，促进其粘附定植和富集，并加重过敏性鼻炎的炎症反应。该研究成果已被《Nature》选为研究亮点。
作为宿主防御的重要组成成分，生活在人体黏膜表面（例如肠道或皮肤）的细菌群落对宿主健康有非常大的影响。作为人体与外环境直接相通的器官，鼻上皮细胞等构建的上皮屏障是鼻黏膜免疫的重要组成部分，鼻腔黏膜也是人体菌群较为集中的部位，鼻腔正常菌群在抵抗病原菌定植和侵袭、维护人体与微生物之间内环境免疫稳态中发挥重要作用，鼻腔菌群稳态失衡与多种疾病关系密切，但其中关键的菌群标志物和在疾病发生发展中的作用机制有待阐明。
本研究严格控制临床病例和健康对照入组数量和入组时间，发现与健康人相比，过敏性鼻炎患者鼻腔菌群的组成具有显著差异，链球菌属和罕见小球菌属是过敏性鼻炎患者鼻腔微生物群中的优势物种。进一步差异菌种鉴定发现，唾液链球菌的丰度在过敏性鼻炎中显著增加，而健康对照组显著富集的葡萄球菌属丰度显著降低。
为了深入了解唾液链球菌与过敏性鼻炎严重程度之间的潜在因果关系，研究者应用体外细胞实验和体内小鼠模型来检测唾液链球菌对过敏性鼻炎相关表型的影响，研究发现唾液链球菌可以通过诱导炎症来促进过敏性鼻炎。然而，唾液链球菌并不能分泌特殊的促炎分子，体外实验发现只有完整的活细菌具有促炎能力，而分泌的上清没有这种能力，研究者推测唾液链球菌的促炎作用可能与上皮细胞独特的粘附有关。
体内外实验证明，唾液链球菌对过敏原暴露的上皮细胞的粘附明显增加。粘蛋白Muc5ac分泌的增加是过敏性鼻炎的特征之一，敲除Muc5ac唾液链球菌与上皮的粘附以及过敏性鼻炎加重均消失。因此唾液链球菌通过增加与Muc5ac结合，能够在过敏性鼻炎的环境下与鼻上皮保持密切接触，促进鼻腔上皮细胞促炎细胞因子IL-6、IL-8和TNF-α表达，引发Th2细胞介导的过敏级联反应的细胞因子IL-33和TSLP高表达，以及嗜酸性粒细胞的特异性化学引诱剂嗜酸粒细胞趋化因子-1（CCL11）表达，进而加重过敏性鼻炎反应。筛选鼻腔菌群标志物并确定其功能，对过敏性鼻炎的发生发展发挥关键作用，这将为临床诊断、鉴别诊断以及更精准的疗效评估提供实验室依据和靶点。
上海交通大学医学院附属仁济医院检验科主管技师苗平、简颖博士和耳鼻喉科副主任医师江一鸣为论文共同第一作者，上海交通大学医学院附属仁济医院检验科李敏教授和美国国立卫生研究院Michael Otto教授为本论文共同通讯作者。李敏教授团队近3年持续关注鼻腔菌群稳态失衡与炎症性疾病关系的研究，与仁济医院耳鼻喉科合作相关研究发表在Cell Host & Microbe、Nat Microbiol 等杂志上。