MED丨构建人类口腔与气道病毒基因组目录,揭示病毒组与呼吸健康及未来感染风险的关联|口腔|噬菌体|基因改造病毒|宿主|细菌

与研究较为深入的肠道病毒组相比，口腔和气道中的病毒长期缺少统一、专属且高质量的参考目录。需要说明的是，这一微生态中的病毒主体是以细菌为宿主的噬菌体，并不能简单等同于流感病毒、新冠病毒等常见人类呼吸道病原体。它们能够影响细菌群落结构与功能，是理解“口腔—气道轴”微生态与呼吸健康关系的重要组成部分。

近日，由中日友好医院国家呼吸医学中心等单位牵头，南方医科大学第五附属医院、武汉倍森基因研究所等机构共同完成的一项口腔与气道病毒组研究，在国际医学期刊Med在线发表。论文题为The human oral and airway viral genome catalog from metagenomes enablesviromecharacterization informing respiratory health。

口腔与气道病毒组参考目录

研究团队汇总了来自123项公开研究的19,997份宏基因组数据，并新增测序2,673份口腔与气道样本，最终形成覆盖29个国家、16类口腔部位和11类气道部位的22,670份样本集合。经过统一的序列组装、病毒识别与质量控制，团队构建了口腔与气道病毒基因组目录（Oral and Airway Viral Genome Catalogue，OAVGC）。

OAVGC共收录141,459个完整度不低于90%的高质量病毒基因组，并聚类为68,708个病毒操作分类单元（vOTU）。与现有大型病毒目录比较，52.1%的vOTU此前未被收录；研究还将97.1%的vOTU归入769个病毒科，其中366个为此前未描述的谱系。跨队列重复检出和针对部分vOTU开展的PCR验证，为目录中一批新病毒序列的真实存在提供了进一步支持。

病毒功能和抗菌候选资源

在基因功能层面，团队预测得到448万余个病毒蛋白编码基因，并聚类为308,478个非冗余蛋白簇。进一步的计算注释识别出5,161个候选“溶菌效应蛋白”簇，分布于82.2%的vOTU；其中可完成宿主关联分析的候选蛋白多数呈现一定的细菌属水平靶向特征。该结果提示，口腔与气道噬菌体可能蕴藏丰富的抗菌效应分子，为后续噬菌体来源酶、精准抗菌制剂和工程化噬菌体研究提供候选资源。上述“抗菌活性”目前主要来自序列与功能预测，仍需分离培养及实验验证。

呼吸道感染相关病毒组信号

依托OAVGC开展跨队列分析后，研究团队在5个急性呼吸道感染队列中观察到一致的病毒组丰富度和多样性下降，并筛选出85个经荟萃分析支持的跨队列共有病毒特征。基于这些特征建立的随机森林模型，在队列内、跨队列及留一研究验证中均显示出一定的感染状态判别能力。纵向随访还显示，在老年人群中，上呼吸道感染相关的病毒组扰动在感染后第7天和第30天仍可被检测到，提示病毒微生态恢复可能滞后于急性症状期。

基线病毒组和未来感染风险

在前瞻性老年人群队列中，基线口咽和痰液病毒组与肺功能、老年健康评分等指标存在相关性。研究者进一步利用基线病毒特征预测随后12个月内上呼吸道感染的发生，口咽、痰液及二者联合模型的交叉验证AUC分别为0.757、0.788和0.790；在本研究的预测分析中，病毒组模型优于仅使用细菌组特征的模型。相关结果表明，病毒组可能提供细菌组之外的补充信息，但其临床预测价值仍处于探索阶段。

该研究把口腔—气道微生态的观察视野从细菌进一步拓展至病毒，为病毒分离、功能鉴定、疾病关联研究以及噬菌体工程与精准抗菌开发提供了可复用的参考框架。OAVGC相关数据和分析代码已公开，有助于全球研究团队开展标准化比对与再分析。

研究团队同时指出，OAVGC主要基于DNA宏基因组数据构建，对RNA病毒的覆盖相对不足；疾病和健康指标分析主要揭示统计关联，不能据此推断因果关系；12个月感染风险模型的独立验证样本量较小，尚不能作为临床检测工具。未来仍需在不同年龄、地区和临床背景的人群中开展更大规模前瞻性验证，并结合病毒分离培养和机制实验，推动候选发现向临床可用证据转化。