不同发病时期溃疡性结肠炎患者肠道菌群差异及对血清TLRs/NFκB和SOCS3 及Cingulin蛋白水平的影响

目的分析溃疡性结肠炎(UC)患者不同发病时期肠道菌群的差异,同时研究菌群变化及对患者血清TLRs/NFκB、SOCS3、Cingulin蛋白水平的影响。方法选取2015年5月至2017年2月在我院确诊的UC患者为研究对象。将活动性溃疡性结肠炎(AUC)患者和缓解性溃疡性结肠炎(RUC)患者按病情不同分为AUC组(48例)和RUC组(42例)。选取同期在我院发现的结肠息肉患者作为对照组(50例)。对3组患者的肠道菌群分布、Cingulin蛋白表达量、肠黏膜中TLRs/NFκB的表达量和外周血中SOCS3及TNFα水平进行对比。结果UC患者(AUC组及RUC组)肠道大肠埃希菌数量高于对照组,双歧杆菌数量低于对照组;同时RUC组患者肠道乳杆菌数量低于对照组,差异均有统计学意义(均P<0.05)。AUC、RUC组患者结肠组织中Cingulin蛋白的表达量分别为145.06±18.06和122.09±9.07,均显著高于对照组的85.17±8.17;同时AUC、RUC组患者结肠组织中Cingulin蛋白表达量的差异有统计学意义(P<0.05)。AUC组和RUC组患者病変肠黏膜中TLR2、TLR4、TLR5、TLR9、NFκB的mRNA表达量均显著高于对照组,同时AUC组患者病変肠黏膜中TLR2、TLR4、TLR5、TLR9、NFκB的mRNA表达量高于RUC组,差异均有统计学意义(均P<0.05)。RUC组患者外周血SOCS3水平高于对照组,AUC组和RUC组患者外周血TNFα水平显著高于对照组,差异均有统计学意义(均P<0.05)。结论TNFα、SOCS3可能参与UC的病程,其在UC患者中存在高表达现象,可导致人体肠道菌群出现紊乱,最终引发人体多部位的炎症应激反应。     

轻度支气管哮喘儿童的诱导痰菌群特征

目的探讨轻度支气管哮喘儿童的诱导痰菌群特征及临床意义。方法纳入年龄为6~12周岁于2018年11月至2019年1月在深圳市儿童医院呼吸科门诊定期复诊的轻度支气管哮喘患儿51例(哮喘组),留取诱导痰,匹配同年龄段97例健康无过敏儿童的口咽拭子作为对照。诱导痰及口咽拭子提取总DNA并扩增,对16S rRNA基因进行高通量测序并对测序结果进行生物信息学分析。结果NMDS分析结果显示哮喘组与健康对照组研究对象菌群结构存在差异;哮喘组的诱导痰菌群多样性指数(Shannon index)高于健康对照组(2.34±0.53 vs 1.87±0.50,P<0.05)。门水平分析显示,哮喘组与健康对照组的菌群均主要为厚壁菌门(38.34%vs 44.74%,P<0.05)、变形杆菌门(31.14%vs 19.78%,P<0.05)、拟杆菌门(14.59%vs 20.52%,P<0.05)、放线菌门(10.41%vs 7.85%,P<0.05)和梭杆菌门(2.82%vs 6.67%,P<0.05),但两组之间的构成比有明显差异。与健康对照组相比,在属水平上哮喘组韦荣球菌属(5.27%vs 8.96%)、普雷沃菌属(8.38%vs 17.35%)、罗斯菌属(1.50%vs 5.46%)、纤毛菌属(1.37%vs 4.39%)等非条件致病菌属比例明显下降(均P<0.05),而嗜血杆菌属(9.83%vs 6.17%)、卟啉单胞菌属(2.48%vs 1.41%)、莫拉菌属(5.66%vs 0.42%)、诺卡菌属(3.40%vs 0.00%)等条件致病菌属比例明显上升(均P<0.05)。结论尽管轻度支气管哮喘患儿已临床控制,但诱导痰内菌群仍存在结构紊乱。气道菌群紊乱可能是儿童支气管哮喘的发病机制之一。除了致病菌属外,非致病菌菌属的构成变化可能也是儿童哮喘的一个发生机制。     

新生儿胆汁淤积症患儿肠道菌群与分娩方式及喂养方式的关系

目的分析新生儿胆汁淤积症患儿肠道菌群特征及其与分娩方式、喂养方式的关系。方法选择2018年6月至2019年6月我院收治的40例新生儿胆汁淤积症患儿作为观察组,选择同期入院的120例健康新生儿作为对照组,比较两组对象肠道菌群分布情况。各组对象进一步按不同喂养方式分为母乳喂养组和混合喂养组,按不同分娩方式分为阴道分娩组和剖宫产组,分析各组新生儿肠道菌群与分娩方式、喂养方式的相关性。结果观察组新生儿粪便中双歧杆菌、乳杆菌数量及双歧杆菌/大肠埃希菌值[(7.53±0.57)lg copies/g、(8.12±0.71)lg copies/g、1.06±0.18]明显少于对照组[(9.58±0.64)lg copies/g、(8.64±0.75)lg copies/g、1.39±0.22],大肠埃希菌数量[(7.28±0.85)lg copies/g]明显多于对照组[(6.81±0.63)lg copies/g]。观察组中,阴道分娩与剖宫产分娩患儿粪便中双歧杆菌、乳杆菌、大肠埃希菌数量及双歧杆菌/大肠埃希菌值差异均有统计学意义(P0.05)。观察组中,母乳喂养与混合喂养新生儿粪便中双歧杆菌、乳杆菌、大肠埃希菌数量及双歧杆菌/大肠埃希菌值差异均有统计学意义(P0.05)。结论新生儿胆汁淤积症患儿肠道菌群存在异常,且受到分娩方式和喂养方式的影响。     

儿童功能性便秘患者肠道菌群及血清脑肠肽水平的变化

目的探讨儿童功能性便秘(FC)患者肠道菌群及血清脑肠肽水平的变化。方法选取2017年1月至2019年4月在我院儿科门诊治疗的80例FC患儿为研究组,选择同期于体检中心检查的无胃肠道疾病的30例健康儿童为健康组。研究组患儿根据病情轻重分为轻中度组(52例)和重度组(28例)。比较各组儿童肠道菌群数量[乳杆菌、双歧杆菌和大肠埃希菌]及血清脑肠肽指标[一氧化氮(NO)、P物质(SP)和血管活性肠肽(VIP)]水平的差异。结果研究组患儿肠道双歧杆菌[(8.16±0.89)lg CFU/g]和乳杆菌数量[(7.92±0.83)lg CFU/g]明显少于健康组[(8.94±0.97)lg CFU/g、(8.63±0.91)lg CFU/g],而大肠埃希菌数量[(8.12±0.81)lg CFU/g]明显多于健康组[(7.30±0.72)lg CFU/g],差异有统计学意义(t=2.37、2.35、2.44,P0.05)。重度组患儿肠道双歧杆菌和乳杆菌数量明显少于轻中度组,而大肠埃希菌数量明显多于轻中度组(t=2.36、2.34、2.29,P0.05)。研究组患儿血清NO和VIP水平[(50.12±8.25)μmol/L、(29.17±5.12)pg/mL]明显高于健康组[(34.46±6.13)μmol/L、(20.43±4.79)pg/mL],SP水平[(5.21±0.82)ng/mL]明显低于健康组[(7.57±1.04)ng/mL],差异有统计学意义(t=2.78、2.54、2.47,P0.05)。重度组患儿血清NO和VIP水平高于轻中度组,SP水平明显低于轻中度组(t=2.31、2.41、2.23,P0.05)。结论 FC患儿存在肠道菌群失调和脑肠肽分泌异常,且随着病情的加重其肠道菌群失调及脑肠肽分泌异常越发明显。     

新生期大鼠补充罗伊乳杆菌DSM 17938 对肠道菌群及肠道发育的影响

目的探讨新生期应用罗伊乳杆菌DSM 17938对大鼠肠道菌群的影响。方法 24只自然分娩出生的新生SD大鼠随机分为对照组和益生菌组(每组12只),益生菌组大鼠在生后2 d(PND2)开始予罗伊乳杆菌DSM 17938[1×10~6 CFU/(g·bw),1次/d]灌胃,至出生后第6天(PND6),对照组同期予等量生理盐水灌胃。PND7及PND42时,两组分别处死6只SD大鼠,留取空肠、结肠黏膜及其肠内容物标本,采用16S rDNA V4区二代测序法检测空肠、结肠菌群构成;采用Image Pro Plus 6.0测量空肠、结肠绒毛长度及隐窝深度。结果益生菌组和对照组大鼠的体质量增量差异无统计学意义(t值分别为0.410、0.856,均P0.05),PND42时两组大鼠空肠、结肠黏膜绒毛长度及隐窝深度差异均无统计学意义(t值分别为1.796、0.115、1.122和0.715,均P0.05),两组大鼠空肠和结肠菌群的α多样性及β多样性差异在PND7及PND42时差异均无统计学意义(均P0.05),不同组间的肠道菌群LEfSe分析显示PND7及PND42时益生菌组和对照组大鼠肠道菌群组成无差异。结论自然分娩出生的健康SD大鼠生命早期添加罗伊乳杆菌DSM 17938不影响生命早期、远期肠道菌群的总体组成及远期肠道上皮组织结构的发育。     

基于机器学习的肠道菌群数据建模与分析研究综述

人体肠道菌群与人类的健康和疾病存在密切关系,对肠道菌群的宏基因组数据进行建模和分析,在疾病预测及诊断相关领域科学研究和社会应用方面均具有重要意义。本文从大数据分析和机器学习的角度,对人体肠道菌群数据的建模、分析和预测算法的原理、过程以及典型研究应用实例进行综述,以期推动肠道菌群分析相关研究发展以及探索结合机器学习算法进行肠道菌群分析的有效方式,同时也为开发基于肠道菌群数据的新型诊疗手段提供借鉴,推动我国精准医疗事业发展。     

不同身体质量指数人群肠道菌群结构及共存网络解析

[背景] 人体能量稳态失衡表现为体重过轻、超重和肥胖,肠道菌群与人体能量稳态的维持有关,但不同身体质量指数（Body Mass Index,BMI）人群的肠道菌群特征仍需进一步探究。[目的] 基于美国肠道计划公开数据库,解析4类BMI人群肠道菌群的特征,并探究4类BMI人群肠道菌群共存网络特征及差异,为基于肠道菌群来干预肥胖及体重过轻等不健康状态提供新的理论依据。[方法] 从美国肠道计划数据集中筛选具有BMI信息的肠道菌群样本,并根据世界卫生组织规定的BMI划分标准将筛选后的样本分为4类：体重过轻（BMI<18.5 kg/m²）,正常体重（18.5 kg/m²2）,超重（25 kg/m²2）,肥胖（BMI>30 kg/m²）;通过计算和比较肠道菌群的α多样性和β多样性探究4类BMI人群肠道菌群的整体结构特征及差异;通过多元线性回归模型对不同BMI分类与肠道菌群进行相关性分析,并且将地域、年龄、性别因素作为混杂因素加入到模型中进行校正;采用SparCC分别计算4类BMI人群肠道菌群中菌属相关性,并分别构建肠道菌群共存网络。[结果] 经过Wilcoxon秩和检验,发现体重过轻、超重、肥胖人群的肠道菌群α多样性都显著低于正常体重人群;β多样性分析结果表明4类BMI人群肠道菌群的整体结构存在显著差异;4类BMI人群肠道中厚壁菌门（Firmicutes）和拟杆菌门（Bacteroidetes）的相对含量无显著差异;通过MaAsLin分析,并且将地域、年龄、性别因素作为混杂因素加入到模型中进行校正,共得到49个与BMI类型显著相关的物种;4类BMI人群肠道菌群共存网络的拓扑结构具有一定差异,体重过轻和正常体重人群肠道菌群共存网络的复杂度较高,超重和肥胖人群肠道菌群共存网络的复杂度较低。[结论] 4类BMI人群肠道菌群的多样性、整体结构和共存网络间均存在差异。     

常见肠道菌群代谢产物作为疾病诊断的指针的研究进展

人类肠道菌群能够产生多种代谢产物或与人体相互作用产生肠道菌群-宿主共代谢物,显著影响人体各大系统的生理功能。当人体健康状态以及肠道菌群发生变化时,肠道代谢物的种类和含量也会相应受到影响,因此肠道菌群代谢产物具有作为疾病诊断指针的巨大潜力。本文总结了常见的几类肠道微生物代谢产物,包括糖类、胆碱代谢物、脂质、氨基酸与肽类、维生素、胆汁酸、短链脂肪酸、酚、苯甲酰基和苯基衍生物等,及其在不同疾病状态下的作用机理,以期更好地理解肠道菌群、代谢产物和疾病之间的相关性,为疾病的预防、诊断和治疗提供新的靶点。     

健康与凋萎病杨梅树体及根围菌群的差异

凋萎病是制约杨梅产业发展的严重病害。为了有效防控凋萎病,本研究分析了杨梅健康和感染凋萎病树体各部位及根表土和根围土中细菌和真菌群落的丰富度与多样性的差异。结果表明: 与健康树相比,病树根围土、根表土、根、枝干、枝皮和叶片的细菌和真菌丰富度均发生了显著变化,其中,根表土细菌和枝皮内真菌的丰富度和多样性均显著降低,而枝皮内细菌和根表土的真菌丰富度和多样性均显著升高。病树各部位及根表、根围土细菌和真菌的优势菌相对丰度在门、纲和属水平上发生了明显的变化,在病树枝干、根和根表土中的假单胞菌属及根表土、根围土中的镰刀菌属的相对丰度明显降低,病树根表土及根围土中青霉菌属的相对丰度明显增加。与凋萎病菌同属的拟盘多毛孢菌在病树根内显著减少,而在其他位置均大量增殖,其相对丰度与多数相对丰度较高的真菌呈正相关。本研究结果将为开发杨梅凋萎病的生态改良、培育健康树体和生物防治技术提供有效的理论依据。     

褐藻膳食纤维对机体代谢及其肠道菌群调节作用的研究进展

褐藻膳食纤维（海藻酸盐,Alg）是存在于海洋食用藻类中的一种酸性多糖,具有多种生物活性作用。研究表明,褐藻膳食纤维可有效地改善肠道菌群的组成结构,通过菌群代谢膳食纤维发酵产物调节宿主机体的代谢水平,从而改善肥胖、糖尿病等代谢相关性疾病。从作为食品添加剂的角度出发,对褐藻膳食纤维作用于人和动物模型体重、血糖、脂代谢以及肠道菌群的效果加以综述,并探讨其潜在机制,为海洋功能性产品的开发和应用提供科学依据。