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目的探讨结直肠癌不同中医证型患者肠道菌群在不同分类水平下的多样性、丰度和功能预测的差异,进一步认识结直肠癌中医证候表型的物质基础。方法对2020年6月至2021年8月病理诊断为结直肠癌的109例患者进行前瞻性研究,根据2008年《肿瘤中医诊疗指南》分组得到湿热蕴结证组(DHS组)30例、瘀毒内阻证组(SPOS组)17例、脾虚气滞证组(SDQSS组)30例、肝肾阴虚证组(LKYDS组)19例、气血两虚证组(QBDS组)13例,脾肾阳虚证组(SKYDS组)4例,SKYDS组因不符合生物学重复而被剔除。详细记录入组患者的临床资料,采用十六烷基三甲基溴化铵法(CTAB法)提取粪便样本的菌群DNA,通过16S r DNA V3-V4扩增和测序。对得到的测序结果进行OTU聚类和物种注释、Alpha多样性、Beta多样性、线性判别分析(LEf Se)、功能预测(Tax4Fun)等生物学信息分析得到各证型组肠道菌群的多样性、丰度和功能预测结果,并进行组间对比研究。结果1.临床资料:各组的性别、手术史、血红蛋白、血红细胞压积存在差异;DHS组男性患者(80%)最多;LKYDS组有手术史的患者(53%)最多;SPOS组血红蛋白(134.58±27.37)g/L、红细胞压积(41.62±7.25)%最高。2.菌群多样性分析:(1)Alpha多样性分析见SDQSS组内物种多样性、丰富性、均匀度优于其他4组;(2)Beta多样性分析见组间有重叠也有离散;(3)SPOS组与其他4组距离最远,QBDS组与LKYDS组、SDQSS组与DHS组距离较近。3.菌群丰度分析:各组的菌群相对丰度在门水平上差异不明显,在属水平上存在明显差异。相对其他四组显著增高的菌属有(1)DHS组为卟啉菌属(Porphyromonas),占3.39%;(2)SPOS组为普拉梭菌(Faecalibacterium),占14.58%;(3)SDQSS组为甲烷短杆菌属(Methanobrevibacter),占1.03%;(4)LKYDS组为Prevote-lla9,占7.50%;(5)QBDS组为罗氏菌属(Roseburia),占2.26%。4.LEfSe分析:在线性回归分析值(LDA score)为3时,所得标志性菌群如下(1)DHS组3种:小杆菌属(DialisterspMarseilleP5638)、拟杆菌属(Bacteroides-coprophilus)、脱硫弧菌属(Desulfovibriopiger)。其中DialisterspMarseilleP5638影响力最大(LDA=3.05,p<0.001);(2)SPOS组8种:振螺目(Oscillospirales),产粪甾醇真杆菌属(Eubacteriumcoprostanoligenesgroup),瘤胃球菌属(Ruminococcus),RuminococcusspN15MGS57,霍氏真杆菌属(Eubacteriumhalliigroup),瘤胃球菌(Ruminococcusbicirculans),PrevotellaceaeNK3B31group-Prevotellasp109,其中振螺目影响最大(LDA=4.78,p=0.029);(3)SDQSS组9种:克里斯滕森菌目(Christensenellales),克里斯滕森菌科(Christensenellaceae),ChristensenellaceaeR-7group,血尿杆菌种属(Turicibacter),TuricibacterspH121,极毛杆菌目(Pseudomonadales),假单胞细菌科(Pseudomonadaceae),硒藻科(Selenomonadaceae),假单胞菌属(Pseudomonas)。其中硒藻科影响最大(LDA=3.94,p=0.003);(4)LKYDS组:鞘脂单胞菌目(Sphingomonadales),鞘脂单胞菌科(Sphingomonadaceae),小杆菌属(Dialister),中间普雷沃菌种(Prevotellaintermedia)。其中小杆菌属影响最大(LDA=4.19,p=0.001);(5)QBDS组有10种:疣微菌门(Verrucomicrobiota),疣微菌纲(Verrucomicrobiae),疣微菌目(Verrucomicrobiales),阿克曼氏菌科(Akkermansiaceae),阿克曼氏菌属(Akkermansia),阿克曼氏菌种(Akkermansiamuciniphila),约氏乳杆菌种(Lactobacillusjohnsonii),鼠乳杆菌种(Lactobacillusmurinus),韦荣氏球菌属(Veillonella),拟杆菌属(Bacteroidessartorii)。其中阿克曼氏菌种影响最大(LDA=4.23,p=0.006)。5.菌群功能预测:不同证型组菌群功能预测在三个层级上未见明显差异,功能预测相关通路主要集中在新陈代谢上:次生代谢物的生物合成(26.23%)、氨基酸代谢(21.59%)、核苷酸代谢(10.35%)、能量代谢(10.27%)等。结论不同中医证型的结直肠癌患者肠道菌群的多样性及丰度优势菌方面存在明显差异;菌群与宿主机体相互作用,产生的代谢产物通过不同的通路而产生生物学效果。这可能是结直肠癌表现为不同的中医证型的物质基础之一。这种菌群差异与不同中医证型之间的相互因果关系和详细的相关机制仍需进一步深入探讨。