The Innovation Medicine | 肠道微生物群对新冠后综合症的影响:病理机制探索与潜在治疗方法

新冠疫情在全球范围内造成了深远影响。尽管多数感染者已临床康复,但约10-30%的康复者仍长期遭受疲劳、呼吸困难、认知障碍、胃肠功能紊乱及心悸等后遗症的困扰,这一系列临床表现被统称为新冠后综合症(Post-COVID Syndrome),即"长新冠"。现有研究表明,这些症状可持续存在数周甚至数年,对患者的日常生活和工作造成显著影响。鉴于目前对长新冠的作用机制尚未完全阐明,深入探究其病理生理基础并开发针对性干预策略,对于改善患者预后和生活质量具有重要的临床价值和社会意义。


导 读

随着新冠疫情的在全球范围内的持续传播,越来越多的临床观察和流行病学研究证实,相当比例的康复患者遭受了新冠后综合症(Post-COVID Syndrome, PCS),这类患者主要表现为持续性疲劳、呼吸功能障碍、认知能力下降以及消化道症状等临床表现。这些多系统症状不仅影响患者的生活质量,更对全球公共卫生体系构成严峻挑战。近年来,随着微生物组学研究的深入,肠道微生物群在COVID-19及其后遗症的病理生理过程中的关键作用逐渐被揭示。肠道微生物群在COVID-19急性期和PCS阶段均存在特征性的肠道菌群紊乱,这种微生态失衡可能通过“肠-肺轴”、“肠-脑轴”和“肠-心轴”等机制参与全身多器官系统的功能调节(图1)。以肠道菌群作为靶点为PCS早期预测和精准治疗提供了新的研究方向,也为改善患者预后带来了新的希望。


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图1 图文摘要


COVID-19疫情不仅造成急性感染,还导致部分康复患者出现新冠后综合症(PCS),常见的症状如疲劳、呼吸困难、认知障碍和胃肠道症状等,可能持续数月甚至更久,严重影响患者生活质量。研究表明,肠道微生物群在COVID-19及PCS中扮演了重要角色,其失衡可能引发免疫系统失调和炎症反应加剧,进而影响多器官功能。因此,深入探究肠道微生物群与PCS中的相互作用机制,不仅为阐明疾病机制提供关键线索,更为开发新型诊疗策略创造契机。


多项研究发现,COVID-19患者普遍存在肠道微生物群紊乱现象,主要表现为微生物多样性下降、有益菌群减少与机会性致病菌增殖。关键免疫调节菌属(如粪杆菌和双歧杆菌)丰度显著降低,而梭菌属及肠球菌属等机会致病菌比例明显升高。肠道真菌群和病毒群也同步失衡,例如白色念珠菌、耳念珠菌及黄曲霉等机会性真菌病原体的定植率显著增加。值得注意的是,临床治疗中高达75%的患者接受抗生素干预,抗生素不仅未能改善预后,反而可能通过破坏菌群稳态加剧炎症反应,甚至与死亡率上升相关。


PCS患者的肠道微生物群失衡状态可持续数月甚至长达一年以上。与COVID-19急性期相似,这类失衡主要表现为细菌多样性显著下降、有益细菌减少及机会性病原体增加。这种菌群变化引发的代谢紊乱与疲劳、认知障碍和胃肠道症状等PCS核心表现密切相关。例如,具有免疫调节和神经保护作用的短链脂肪酸(SCFAs)与色氨酸代谢产物水平显著降低,可能加剧炎症反应并损害神经功能。研究还提示,肠道微生物群可能通过“肠-肺轴”、“肠-脑轴”和“肠-心轴”等多系统交互机制影响全身健康。例如机会性病原体及其毒素可能迁移至血液中,经循环系统扩散至肺、脑和心脏等器官,进而诱发脑雾、呼吸功能障碍和心血管疾病进展等 PCS 症状。


由于肠道微生物群与PCS症状存在密切关联,研究者正致力于将其开发为新型诊断标志物与治疗靶点。基于肠道微生物群数据构建的机器学习模型,能够有效预测PCS症状,尤其在识别胃肠道问题和疲劳症状方面展现出较高的准确性与稳定性。在治疗领域,益生菌、益生元、合生元和后生元等微生物干预手段通过调节菌群平衡,不仅可改善疲劳、认知障碍等核心症状,还可能缓解抑郁焦虑等心理症状及睡眠障碍。值得注意的是,粪便微生物群移植(FMT)作为一种新兴疗法,在PCS临床干预中也显现潜在应用价值


总结与展望

尽管肠道微生物群在PCS中的关联性已获初步验证,但其病理机制尚未完全阐明,许多问题仍需要进一步探索。后续研究亟待扩大研究样本量,实施标准化采样流程并严格管控混杂变量。同时需开展更多临床试验系统评估微生物群靶向干预措施的疗效与安全性,并建立基于PCS症状分型的个体化治疗体系。通过深入研究肠道微生物群与PCS的互作机制,我们有望为这一复杂疾病提供更有效的诊断和治疗策略,最终实现PCS患者的生活质量的整体提升。


责任编辑


郑佳佳   北京大学

姜   龙   上海交通大学


原文链接:https://www.the-innovation.org/article/doi/10.59717/j.xinn-med.2025.100123

本文内容来自The Innovation姊妹刊The Innovation Medicine 第3卷第2期发表的 Review 文章“The gut microbiome in post-COVID syndrome patients” (投稿: 2024-11-11;接收: 2025-03-27;在线刊出: 2025-04-17)。


DOI:10.59717/j.xinn-med.2025.100123


引用格式:Zhai Y., Li X., Lu J., et al. (2025). The gut microbiome in post-COVID syndrome patients. The Innovation Medicine 3: 100123.





作者简介

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郭   城   中山大学公共卫生学院副教授,博士生导师。曾就职于美国哥伦比亚大学医学院以及美国环境保护署担任团队负责人和生物信息研究员等职务。研究聚焦病原组学检测技术的创新,以及其在新发和不明原因感染性疾病研究中的应用。

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陆家海   温州医科大学同一健康研究院院长,中山大学教授,浙江省同一健康协同创新中心主任,包头医学院One Health研究中心主任,海南医科大学One Health研究中心主任《One Health Bulletin》杂志主编。第697次香山科学会议的启动者和执行主席(之一),国家重点研发计划首席科学家,美国纽约州立大学和澳大利亚埃迪斯科文大学兼职教授,21世纪健康产业创变领导力2023创变领军人。


中国食品药品企业安全质量促进会“疫苗及生物制品质量评价与标准专委会”会长,中国生物多样性保护与绿色发展基金会同一健康工作委员会副主任,广东省社区卫生学会公共卫生分会会长,广东省热带医学会副会长,广州市慢病管理学会会长等。


主要研究方向为传染病流行病学、One Health(同一健康)。主持国家重点研发计划、国家自然科学基金、广东省对接国家重大专项以及广东省重点研发等项目。作为第一作者或通讯作者发表文章400余篇,申请专利20余项,主编或参编专著与教材10余部。获得省部级科技进步二等奖2项,三等奖3项等。多次受邀Nature、Science杂志专访,探讨国际合作。

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期刊简介


The Innovation是一本由青年科学家与Cell Press于2020年共同创办的综合性英文学术期刊:向科学界展示鼓舞人心的跨学科发现,鼓励研究人员专注于科学的本质和自由探索的初心。作者来自全球59个国家;已被151个国家作者引用;每期1/5-1/3通讯作者来自海外。目前有200位编委会成员,来自22个国家;50%编委来自海外(含39位各国院士);领域覆盖全部自然科学。The Innovation已被DOAJ,ADS,Scopus,PubMed,ESCI,INSPEC,EI,中科院分区表(1区TOP)等收录。2023年影响因子为33.2,2023年CiteScore为38.3。2023年6月25-28日,四本姊妹刊(The Innovation Life、The Innovation Geoscience、The Innovation Materials、The Innovation Medicine)联袂创刊;2024年2月26日,第五本姊妹刊The Innovation Energy出版创刊号。秉承“好文章,多宣传”理念,The Innovation刊群在海内外各平台推广作者文章。


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