大规模人体数据显示,即使单次抗生素疗程也可能在数年后留下可测量的微生物足迹,引发对长期健康影响和处方实践的重要质疑。
在最近发表于《自然·医学》期刊的一项研究中,研究人员发现抗生素对肠道微生物组的影响可能比预期持久得多。通过将瑞典处方登记数据与来自多个基于人群的队列中近15000名成年人的粪便宏基因组图谱相关联,该研究表明,甚至在四到八年前服用过单次抗生素疗程也与微生物组组成的持久差异相关。
这些发现突显了长期微生物组紊乱的可能性,并强调了谨慎使用抗生素的必要性,因为即使是常规处方也可能产生持久的健康影响。
肠道微生物组紊乱与慢性病风险
肠道微生物生态系统的紊乱日益被认为是多种健康状况的关键因素,包括心脏代谢疾病、自身免疫性疾病和结直肠癌。抗生素是这些失衡的主要驱动因素,反复或长期使用与肥胖、2型糖尿病和心血管疾病的风险增高相关。小型干预研究已显示治疗后微生物多样性迅速下降及关键细菌群的变化。然而,这些发现主要反映短期效应。由于抗生素使用仍然广泛,了解对肠道微生物群落的长期影响已成为关键的研究重点,尽管此前缺乏可靠的大规模证据。
人群研究设计与微生物组分析方法
在这项涉及14979人的群体水平研究中,研究人员考察了过去八年内口服抗生素使用对肠道微生物组成的影响。他们将瑞典国家处方药物登记处的处方数据与来自三个队列的粪便宏基因组数据相关联:心肺生物影像研究、瑞典医学人群基础生命历程和环境研究基础设施以及马尔默后代研究。
研究团队评估了三个时间窗口内的抗生素暴露:取样前1年内、1至4年内以及4至8年内。近期使用抗生素者、炎症性肠病或慢性肺病患者被排除。粪便样本进行了深度鸟枪法宏基因组测序,微生物多样性通过香农指数和逆辛普森指数等指标量化。分类学分类使用基因组分类学数据库进行。
多变量回归模型评估了抗生素暴露与微生物组多样性之间的关联,并调整了协变量,包括年龄、性别、体重指数、吸烟状况、教育程度和合并症。模型还考虑了质子泵抑制剂、他汀类药物、二甲双胍、β受体阻滞剂、抗精神病药和选择性血清素再摄取抑制剂等药物。敏感性分析测试了替代排除标准,样条模型探索了微生物组随时间的恢复。还按年龄和性别进行了亚组分析。
抗生素暴露后持续的微生物组变化
抗生素使用很常见,约70%至74%的参与者在过去八年中至少有一次处方。广谱青霉素、青霉素V和四环素最常用。微生物多样性最大幅度的降低发生在抗生素使用后1年内。然而,对于1至4年前甚至4至8年前的暴露,显著的关联仍然存在。每个额外的疗程都与多样性的进一步下降相关。值得注意的是,即使是数年前的单次疗程也与微生物组的长期差异有关。
克林霉素、氟喹诺酮类和氟氯西林显示出最强且最持久的影响。这些抗生素与多达约10%至15%的微生物物种相对丰度的变化相关。有益物种如Alistipes communis和Odoribacter splanchnicus下降。相反,与代谢风险相关的物种,包括Ruminococcus gnavus、Flavonifractor plautii和Eggerthella lenta,丰度增加。青霉素V的影响相对较小。
微生物组在抗生素使用后的前两年内恢复最快,但此后减慢,且常不完全。恢复因抗生素类别、性别和年龄而异,表明微生物组弹性在不同个体间存在差异。敏感性分析证实了这些发现的稳健性。
对抗生素管理和未来研究的启示
这些发现表明,某些抗生素可能对肠道微生物组产生持续超过四年的长期影响。这些结果支持更明智的抗生素处方和管理策略,以最小化微生物组紊乱。然而,该研究仍是观察性的,无法建立因果关系。需要进一步研究以了解长期健康后果,包括与慢性病的联系。研究结果可能无法推广到瑞典门诊环境以外的场景,并且由于缺失住院或国际处方数据,可能低估了总抗生素暴露量。
期刊参考:
Baldanzi, G. et al. (2026). Antibiotic use and gut microbiome composition links from individual-level prescription data of 14,979 individuals. Nature Medicine, 1-11. DOI: 10.1038/s41591-026-04284-y
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