临床上多数微生物组学的研究，大多都是针对肠道微生物组的。最近的研究显示，肺炎或者即使很健康的肺部也蕴藏着特定的呼吸道微生物组群。探讨肺脏微生物组学的主要构成和特征，及其对呼吸道健康的作用则是生物医学中的一个新兴领域。

法国University of Nantes医院，对医院获得性肺炎（hospital-acquired pneumonia，HAP）和急性呼吸窘迫综合征（acute respiratory distress syndrome ，ARDS，一种特别严重的肺病）患者的呼吸气道中微生物组群的构成，进行了研究和调查。研究首次发现了与肺炎相关的呼吸道微生物组的显著特征。

研究人员汇集了2177份呼吸道样本的16S核糖体RNA序列图谱。这些样本来自登记的1029名重症患者的支气管灌洗液，气管内吸取物或口咽拭子。将获得的患者的微生物组模式，与327例无上述疾病对照者的呼吸道微生物组的特征进行了对比。以便找到与ARDS和HAP的病理生理相关的可靠的呼吸道微生物组特征。

借助AI机器学习的帮助，研究团队确定了ARDS、HAP和/或长时间机械通气患者的微生物组合模式，借此可以与正常对照组的微生物组合模式加以区分，并进一步筛选出了每种组合模式中的关键性3个或4个特征性组合。简言之，就是找到了能够区分患者人群和健康人群的不同呼吸道微生物组，并进一步筛选出微生物组的标志性特征。集中为3到4个的标志性特征，可以增强对这些疾病病理生理学原因的理解，更好地了解这些疾病的发生机制，更好地理解呼吸道微生物组对肺部免疫和炎症的作用，并有助于建立治疗这些疾病的新方法，也可以作为开发诊断试剂的基础，成为指导临床诊断的工具。 

具体而言，研究发现危重病患者呼吸样本中的Fusobacterium（镰刀菌属），Prevotella（普雷沃特菌属）和Veillonella（维龙菌属）的代表性微生物下降，同时Haemophilus（嗜血杆菌）和Streptococcus（链球菌）微生物以及“非健康核心”组的微生物代表性上升。研究发现危重病患者呼吸系统中的微生物群落与健康人群不同，其中一些微生物群落增加，而另一些微生物群落降低。 

即便如此，在患者群体中发现的微生物群落的具体变化仍有所不同。肺炎患者呼吸道微生物组的变化特点，主要是表现为正常微生物组的数十种细菌菌种丰度减少，而不是致病菌的负荷量增高。长时间机械通气的患者与肺炎患者表现有类似的微生物组变化模式。而对于ARDS患者来说，呼吸道微生物组变化特征是表现有较高水平的致病菌落（如：葡萄球菌或假单胞菌属的微生物）。研究也发现，有ARDS、HAP和长时间机械通气特征的患者与其他患者相比，需要更长的时间才能拔除气管插管。 

研究结果表明，恢复正常的呼吸道微生物菌群，可能成为预防和治疗肺炎的一条新途径，将有助于开发肺部特异性的益生菌和个体化疗法的应用。

Robust airway microbiome signatures in acute respiratory failure and hospital-acquired pneumonia. Nature Medicine Nov 2023