紙菸煙霧會減少兒童呼吸道微生物的多樣性

呼吸道微生物群（airways microbiome）是指存在於呼吸道（包括鼻腔、喉嚨、氣管和肺部）內的微生物生態系統。它由各種細菌、真菌和其他微生物組成，形成一個相互作用的微生物社群。呼吸道微生物群在維持呼吸道的健康狀態、免疫調節和防禦病原體方面非常重要。正常情況下，呼吸道微生物群應該是平衡和穩定的，有助於抑制病原體的生長並保持免疫系統的正常功能。然而，各種因素（例如環境、感染、疾病和藥物使用）都可能對呼吸道微生物群的組成和平衡產生影響，導致微生物群變化並失去正常平衡，使得病原體有機會生長並引發呼吸道感染和疾病。

近年來，研究人員開始注意到呼吸道微生物群的重要生理角色，並發現它與多種呼吸道疾病（如氣喘、慢性阻塞性肺病和肺部感染）之間存在關聯性。因此，了解呼吸道微生物群的組成和功能，以及它們與健康和疾病之間的相互作用，有助於深入研究呼吸道疾病的發生機制，並為預防和治療提供新的策略。

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兒童通常是通過吸入他人使用紙菸煙霧(二手煙)或從衣物和其他表面間接接觸到的紙菸煙霧(三手煙)的殘留化學物質。紙菸煙霧是由紙菸燃燒產生的煙霧和顆粒物質，其中含有多種有害成分，包括多環芳香烴碳氫化合物、醛類化合物、重金屬、揮發性有機化合物和其他有害物質。這些成分會對人體健康造成多種危害，包括肺部疾病、心血管疾病、癌症和其他健康問題，近年來越來越多研究顯示紙菸煙霧對於兒童呼吸道健康和發育成長都有嚴重影響。根據統計，全球每年約有168,000名兒童因暴露在紙菸煙霧之下而喪生，其主要是由於增加下呼吸道感染的發病率和嚴重程度。最新研究顯示，紙菸煙霧還會增加兒童中耳炎、鼻竇炎、氣喘和肥胖等疾病的風險。與紙菸煙霧相關健康風險包括對肺部炎症、免疫反應、感染反應和組織損傷的影響。最近的研究指出，這些影響部分可能透過或導致呼吸道微生物群的變化來進行。在嚴重鈍性創傷的重症成年患者中，有接觸紙菸煙霧的患者下呼吸道中的微生物例如Hemophilus spp.、Streptococcus spp.和Fusobacterium spp.相對量增加。此外，與紙菸煙霧相關的微生物變化，特別是Enterobacteriaceae細菌，則被發現與急性呼吸窘迫症候群的發展有關。

為了進一步了解紙菸煙霧暴露對下呼吸道微生物群的變化的影響，美國加州大學以及科羅拉多大學醫學院的研究團隊對362名31天至18歲之間接受呼吸機來維持呼吸功能超過72小時的兒童進行分析研究，並利用16S核糖體RNA測序分析從298名患者氣管抽吸物的呼吸道微生物菌相，以及分析尿液中的經肌酐值校正的尼古丁代謝物以代表其對紙菸煙霧的暴露程度。研究結果顯示，74（20%）名患者有紙菸煙暴露史，並呈現減少的微生物豐富度和Shannon多樣性指數。紙菸煙霧暴露的兒童相對豐度較高的細菌有：Serratia spp.、Moraxella spp.、Haemophilus spp.和Staphylococcus aureus，而這些差異在患有細菌和病毒呼吸道感染的患者中最為顯著，在急性呼吸窘迫症候群的發生、呼吸機通氣天數、28天的無插管天數、住院時間或死亡率方面沒有差異。此研究結果顯示，在需要長時間呼吸機來維持呼吸功能的重症兒童中，紙菸煙霧的暴露與呼吸道微生物物種豐富度和Shannon多樣性減少以及微生物群結構的變化相關。

這項研究是首次評估紙菸煙霧暴露對兒童下呼吸道微生物群的影響之研究，有助於闡明紙菸煙霧暴露與下呼吸道微生物群之間的關係，並可能提供紙菸煙霧暴露增加兒童不良結果風險的可能機制。