Cystic fibrosis (CF) is a genetic disease in which bacterial infections of the airways play a major role in the long-term clinical outcome. In recent years, a number of next-generation sequencing (NGS)-based studies aimed at deciphering the structure and composition of the airways’ microbiota. It was shown that the nasal cavity of CF patients displays dysbiosis early in life indicating a failure in the first establishment of a healthy microbiota. In contrast, within the conducting and lower airways, the establishment occurs normally first, but is sensitive to future dysbiosis including chronic infections with classical pathogens in later life. The objective of this mini-review is to give an update on the current knowledge about the development of the microbiota in the early life of CF patients. Microbial acquisition in the human airways can be described by the island model: Microbes found in the lower airways of CF patients represent “islands” that are at first populated from the upper airways reflecting the “mainland.” Colonization can be modeled following the neutral theory in which the most abundant bacteria in the mainland are also frequently found in the lower airways initially. At later times, however, the colonization process of the lower airways segregates by active selection of specific microbes. Future research should focus on those processes of microbial and host interactions to understand how microbial communities are shaped on short- and long-term scales. We point out what therapeutic consequences arise from the microbiome data obtained within ecological framework models.

中文翻译：

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囊性纤维化患者生命早期气道微生物群的获取和适应

囊性纤维化 (CF) 是一种遗传性疾病，其中气道细菌感染在长期临床结果中起主要作用。近年来，许多基于下一代测序 (NGS) 的研究旨在破译气道微生物群的结构和组成。结果表明，CF 患者的鼻腔在生命早期表现出生态失调，表明健康微生物群的首次建立失败。相比之下，在导气道和下气道内，建立通常首先发生，但对未来的生态失调很敏感，包括以后生活中经典病原体的慢性感染。本次小型综述的目的是提供关于 CF 患者早期微生物群发展的最新知识。人类呼吸道中的微生物采集可以用岛模型来描述：在 CF 患者下呼吸道中发现的微生物代表“岛”，这些“岛”最初来自上呼吸道，反映了“大陆”。定植可以按照中性理论建模，其中大陆中最丰富的细菌最初也经常在下呼吸道中发现。然而，在后期，下呼吸道的定植过程通过对特定微生物的主动选择而分离。未来的研究应侧重于微生物和宿主相互作用的过程，以了解微生物群落是如何在短期和长期尺度上形成的。我们指出在生态框架模型中获得的微生物组数据会产生哪些治疗效果。在 CF 患者下呼吸道中发现的微生物代表“岛屿”，最初从上呼吸道聚集，反映了“大陆”。定植可以按照中性理论建模，其中大陆中最丰富的细菌最初也经常在下呼吸道中发现。然而，在后期，下呼吸道的定植过程通过对特定微生物的主动选择而分离。未来的研究应侧重于微生物和宿主相互作用的过程，以了解微生物群落是如何在短期和长期尺度上形成的。我们指出在生态框架模型中获得的微生物组数据会产生哪些治疗效果。在 CF 患者下呼吸道中发现的微生物代表“岛屿”，最初从上呼吸道聚集，反映了“大陆”。定植可以按照中性理论建模，其中大陆中最丰富的细菌最初也经常在下呼吸道中发现。然而，在后期，下呼吸道的定植过程通过对特定微生物的主动选择而分离。未来的研究应侧重于微生物和宿主相互作用的过程，以了解微生物群落是如何在短期和长期尺度上形成的。我们指出在生态框架模型中获得的微生物组数据会产生哪些治疗效果。”殖民可以按照中性理论建模，其中大陆最丰富的细菌最初也经常在下呼吸道中发现。然而，在后期，下呼吸道的定植过程通过对特定微生物的主动选择而分离。未来的研究应侧重于微生物和宿主相互作用的过程，以了解微生物群落是如何在短期和长期尺度上形成的。我们指出在生态框架模型中获得的微生物组数据会产生哪些治疗效果。”殖民可以按照中性理论建模，其中大陆最丰富的细菌最初也经常在下呼吸道中发现。然而，在后期，下呼吸道的定植过程通过对特定微生物的主动选择而分离。未来的研究应侧重于微生物和宿主相互作用的过程，以了解微生物群落是如何在短期和长期尺度上形成的。我们指出在生态框架模型中获得的微生物组数据会产生哪些治疗效果。未来的研究应侧重于微生物和宿主相互作用的过程，以了解微生物群落是如何在短期和长期尺度上形成的。我们指出在生态框架模型中获得的微生物组数据会产生哪些治疗效果。未来的研究应侧重于微生物和宿主相互作用的过程，以了解微生物群落是如何在短期和长期尺度上形成的。我们指出在生态框架模型中获得的微生物组数据会产生哪些治疗效果。