溃疡性结肠炎诊治潜在靶点探讨——基于肠道菌群与代谢组学联动分析

基于UPLC-QE-MS和16S rRNA基因测序技术分析溃疡性结肠炎（UC）小鼠肠道菌群及内源性代谢物之间的联动系统,挖掘关键生物标志物,探讨UC治疗的潜在靶点。

将雄性C57小鼠（体重18～22 g,8周龄）随机分为正常组与模型组,每组10只,模型组小鼠自由饮用2.5%葡聚糖硫酸钠诱导UC模型。记录小鼠体重变化率和DAI评分;测量结肠长度;HE染色和AB-PAS染色观察肠组织病理变化;ELISA法检测血清IL-1β与IL-10水平;非靶向代谢组学技术和16S rRNA基因测序技术联合分析小鼠内源性代谢物和肠道菌群的变化,挖掘潜在生物标志物。

与正常组比较,模型组小鼠体重变化率显著下降（t=21.727）、DAI评分显著上升（t=−17.376）、结肠长度显著缩短（t=8.514）,均P＜0.05;肠组织明显形成溃疡,伴随隐窝与绒毛消融、炎性细胞浸润、黏液层缺失;血清IL-1β水平显著升高（t=−10.744）、IL-10水平显著降低（t=10.191）,均P＜0.05。肠道菌群分析结果表明,模型组小鼠肠道菌群多样性下降,显著差异菌群有Lachnospiraceae_NK4A136_group、Bacteroides、Muribaculaceae等。
代谢组学挖掘出83个UC相关潜在生物标志物,以甘油磷脂、氨基酸、类花生酸成分为主,涉及精氨酸的生物合成等23条代谢通路。联合分析结果表明差异代谢物与差异菌属存在显著关联性。

UC的发生发展伴随肠道菌群多样性下降与代谢紊乱。调节肠道菌群多样性、平衡氨基酸合成、甘油磷脂代谢和类花生酸代谢可能是诊疗UC的潜在靶点。