基于ITS高通量测序的非酒精性脂肪性肝病患者肠道真菌菌群特征研究

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背景和目的:非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)和肠道细菌密切相关,但肠道真菌与NAFLD之间的关系还缺乏研究。本研究将通过分析NAFLD患者的肠道真菌菌群特征,探讨肠道真菌在NAFLD发生发展中的作用。方法:本研究纳入2018年4月至2018年12月就诊于我院的NAFLD患者79例,其中32例行肝脏穿刺活检术;同时纳入性别和年龄匹配的32例健康体检者作为健康对照组。采用ITS2高通量测序法测定所有研究对象粪便中的真菌构成,比较NAFLD患者与健康对照者的真菌物种组成及多样性差异。同时采集人口学指标(身高、体重、性别、年龄),以及检测肝脏酶学指标(ALT、AST、AKP、GGT)和糖脂代谢指标(TC、TG、HDL、LDL、FPG、FINS),分析差异菌属与肝酶学、糖脂代谢的关系,最后通过分析肠道真菌菌群与疾病严重程度的相关性来研究其在NAFLD发生发展中的作用。结果:ITS2测序结果显示:79例NAFLD患者肠道真菌菌群的α多样性明显高于健康对照组,主要为香农指数和OTU数量的升高(p值分别为0.021和0.048),主成分分析显示NAFLD患者的肠道真菌组成与健康对照者具有显著差异(p<0.001)。与健康对照组比,NAFLD患者肠道内的枝孢属(Cladosporium),栓菌属(Talaromyces),肉毒杆菌属(Sarcinomyces),镰刀菌属(Fusarium)和副球菌属(Paraphaeosphaeria)的丰度明显升高,而包括酵母菌属(Saccharomyces),Mycoarthris和Fusicolla等在内的9个菌属的丰度降低(p均<0.05)。此外,本研究对NAFLD的组织病理学进行分期、分级,结果发现在非酒精性脂肪性肝炎(NASH)患者中,枝孢属(Cladosporium),炭疽菌属(Colletotrichum),节菱孢霉属(Arthrinium),副球菌(Paramycosphaerella),葡萄孢属(Botrytis)和木霉属(Trichoderma)的丰度均高于非NASH患者(p<0.05),这6个菌属的预测NASH的AUC为0.92(0.82-1.00),p<0.001;在显著肝纤维化患者中,枝孢属(Cladosporium)和拟青霉属(Paecilomyces)的丰度显著升高,而Pulvinula和肉毒杆菌属(Sarcinomyces)的丰度下降(p均<0.05),AUC为0.92(0.83-1.00),p<0.001。其中最重要的是枝孢属(Cladosporium),它的丰度在NASH和显著肝纤维化中均升高,AUC分别为0.77(0.61-0.93)和0.77(0.57-0.97),p均<0.05。最后,对上述差异菌群与肝酶学及糖脂代谢指标行相关性分析,结果显示枝孢属(Cladosporium)的丰度和ALT的水平呈正相关(rho=0.474),而Pulvinula的丰度与ALT(rho=-0.362)和AST(rho=-0.401)的水平呈负相关,此外,肉毒杆菌属(Sarcinomyces)的丰度与TG(rho=0568)的水平呈正相关,p均<0.05。结论:本研究表明NAFLD患者存在肠道真菌菌群紊乱,并且与肝损伤的严重程度相关,提示肠道真菌菌群紊乱在NAFLD的发生和疾病进展中起重要的作用。
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