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宏基因组文献解读|肠道菌群预测急性胰腺炎的严重程度并揭示新的代谢特征

 

简介

 

急性胰腺炎(AP)是一种临床病情复杂、严重程度各异的疾病,肠道微生物组与多种疾病病理过程密切关系,探究其是否能在患者入院初期就预测AP的严重程度,为临床上提供了新的可能性。该研究利用Nanopore全长宏基因组测序和16S rRNA测序技术,首次大规模地从口腔和直肠拭子样本中获取详尽的微生物组信息,旨在确定与AP严重程度直接相关的微生物组特征,并发掘可用于早期预测的新代谢标志物。

 

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英文标题:Gut microbiota predicts severity and reveals novel metabolic signatures in acute pancreatitis

中文标题:肠道菌群预测急性胰腺炎的严重程度并揭示新的代谢特征

发表时间&期刊:2024.02 & Gut(IF:24.5)

测序技术:Nanopore宏基因组、Nanopore 16S

 

 技术路线 

 

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 主要结果 

 

1. RAC、死亡率、住院时长都与直肠菌群的早期变异有关

RAC是一种广泛使用的急性胰腺炎严重程度分类方法,包含三类(RAC I-III)。RAC III患者的肠道微生物群落组成与RAC I和RAC II具有显著差异,基于多变量关联线性模型2 (MaAsLin2)的差异丰度计算也更加印证了这一结果。

 

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有10名病人在入院后的一个月内去世,其肠道菌群的β多样性与在世病人的存在显著差异,同时肠道菌群的物种数目也显著减少,而口腔菌群则无显著差异。

 

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不同住院时长患者的直肠菌群β多样性有显著差异,同时差异丰度计算显示:短期住院(<30天)和长期住院(≥30天)患者直肠的物种差异显著。

 

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2. 疾病严重程度与直肠微生物组的微生物转移有关

重症与非重症患者的直肠菌群β多样性存在显著差异,而口腔微生物则差异不显著。此外,MaAslin2分析揭示了两组中存在一些丰度差异的物种。

 

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3. 16个物种与病重程度密切相关

为了确定与病重程度更直接相关的物种,通过减少潜在混杂变量对菌群组成的影响后,挑选了28例重症和53例非重症患者进行后续分析。二者直肠菌群的β多样性差异显著,MaAsLin2和LEfSe分析分别得到18和51个差异物种,过滤后保留了16个被认为与病重程度密切相关的物种。

 

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4. 重症AP患者直肠菌群的短链脂肪酸产生途径

对28例重症和53例非重症患者的直肠菌群功能代谢进行分析可知,与非重症患者相比,重症患者直肠样品中促进SCFA产生的功能通路表达量更高。

 

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 研究结论 

 

通过对急性胰腺炎患者在入院后72小时内收集的口腔和直肠微生物样本进行全长16S rRNA和宏基因组测序分析,发现肠道微生物组与急性胰腺炎的病重程度、死亡率、住院时长等临床特征密切相关,这意味着口腔-肠道微生物组的变化可以预测急性胰腺炎的临床关键特征,在未来有可能被用于诊断和治疗中。

 

参考文献:

[1] Christoph Ammer-Herrmenau, et al . Gut microbiota predicts severity and reveals novel metabolic signatures in acute pancreatitis. Gut.2024

 

 


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