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目的:术后认知功能障碍(POCD)是影响患者手术预后的常见因素。睡眠障碍(Sleep Disorder)可增加认知功能障碍的风险。通过长期的临床观察发现,全麻下行外科手术治疗的患者,术后较易发生不同程度的睡眠障碍。目前国外已有研究指出肠道菌群与睡眠障碍二者间存在复杂的内在关系。临床中部分外科手术作为一种创伤性治疗手段,通常会在围手术期给予抗生素以预防感染,然而抗生素作为一种抗感染药物,能够影响肠道菌群稳态。为了剔除抗生素对研究术后睡眠障碍对肠道菌群影响的干扰,我们严格筛选了围术期未使用抗生素的患者。本次实验结果将会为探寻术后睡眠障碍机制提供宝贵的临床资料。研究方法:本研究选取了中国医科大学附属第一医院甲状腺外科18~65岁患者,共纳入92例,按1:1原则,且对年龄(年龄±3岁)、BMI(BMI±3)和性别实施匹配,依据是否发生术后睡眠障碍,分为睡眠障碍组(SD组)和睡眠正常组(NS组)。收集患者术后首次排出的新鲜肠道菌,并对肠道菌群进行16s rDNA扩增子测序及代谢组学分析。结果:按要求匹配后得到SD组20例、NS组20例,对两组肠道菌群进行分析得出如下结果:1、从16s rDNA分析中可知:两组肠道菌群中α多样性:Shannon 指数(P=0.68)、Simpson 指数(P=0.62)、Chao1 指数(P=0.55)的P值均>0.05,组内丰度以及多样性差异无统计学意义;2、16s rDNA测序结果提示术后SD组与NS组肠道菌群间的β多样性:PCoA分析(P=0.892)未出现明显的聚类现象,Anosim分析(P=0.48)两组组间比较差异无统计学意义;3、16s rDNA测序LefSe分析结果显示,SD组与NS组分别具有丰度差异显著菌种,SD组中变形杆菌门(pProteobacteria)粪杆菌属(gCoprobacter)布劳特氏菌属(gBlautia)球菌属(gGemella)魏斯氏菌属(gWeissella)芽孢杆菌目(oBacillales)奇异菌属(gAtopobium)爱格氏菌属(gEggerthella)芽孢杆菌目分类未定XI(fBacillalesIncertae SedisXI)的丰度较高;NS组中瘤胃球菌科(fRuminococcaceae)普雷沃氏菌科(fPrevotellaceae)普氏菌属(gPrevotella)巨单胞菌属(gMegamonas)巨球型菌属(gMegasphaera)卟啉单胞菌属(gPorphyromonas)的丰度较高;4、两组肠道菌存在6个显著差异的代谢产物:瓜氨酸(citrulline)、L-阿尔法-氨基丁酸(L-Alpha-aminobutyric acid)、L-赖氨酸(L-Lysine)、L-苯基丙氨酸(L-Phenylanlanine)、L-缬氨酸(L-Vallne)和棕榈烯酸(Palmitoleic acid);5、通过KEGG分析我们发现3个明显差异代谢途径:苯丙氨酸-酪氨酸-色氨酸的生物合成通路(Phenylalanine,tyrosine and tryptophan biosynthesis)、精氨酸的生物合成通路(Arginine biosynthesis)以及苯丙氨酸代谢通路(Phenylalanine metabolism)在SD组中明显富集,而在NS组中未见明显差异代谢途径。结论:1.围术期未使用抗生素治疗的患者术后当晚发生睡眠障碍可能不足以引发肠道菌群组成成分的显著性差异,但能够改变部分菌群的丰度。2.苯丙氨酸-酪氨酸-色氨酸的生物合成通路(Phenylalanine,tyrosine and tryptophan biosynthesis,)、精氨酸生物合成通路(Argininebiosynthesis)和苯丙氨酸代谢通路(Phenylalanine metabolism)可能是睡眠障碍引发肠道菌群改变的影响因素。