基于16SrRNA技术探讨轻微型肝性脑病患者肠道菌群的变化特征

摘要

目的:探究轻微型肝性脑病(MHE)患者肠道菌群分布特征,以期从肠道菌群结构、功能和代谢变化解析MHE发生发展的相关机制。方法:收集16例来源于广西中医药大学第一附属院肝病专科确诊的MHE患者与10例社会招募健康志愿者粪便标本进行检测。根据细菌16S rRNA高通量测序及生物信息学分析获得MHE患者肠道差异菌属,并进行相关功能及代谢的综合生物信息学分析。结果:两组患者粪便标本肠道菌群在厚壁菌门和变形菌门具有显著差异(P<0.05),MHE组标本厚壁菌门细菌比例显著减少,差异主要来自隶属的梭菌纲和杆菌纲;其中菌属降低可能与产丁酸相关的厌氧菌比例降低有关;进一步分析发现MHE组标本毛螺菌科中罗氏菌属、毛螺菌属、粪球菌属的降低及韦荣球菌属的升高相较于对照组同样具有统计学意义(P<0.05)。变形菌门在MHE组标本中较对照组比例增加,分析其纲、目、科、属菌群未发现与对照组存在统计学差异。同时,虽然两组标本在放线菌门中没有体现出明显差异,但隶属于放线菌门的红蝽菌纲细菌却显著降低,并且其中红蝽菌目、红蝽菌科也呈现同样变化(P<0.05)。KEGG预测群落功能显示MHE组标本在染色体、氨基酸相关酶、甲烷代谢、精氨酸和脯氨酸代谢功能上存在显著差异(P<0.05);而KEGG PCA分析显示MHE组标本在转录因子、转运蛋白、分泌系统、转运体方面差异贡献值较突出。结论:MHE患者存在肠道菌群结构失调的主要特征为有益菌属减少或缺失、致病菌增多以及各菌属之间的比例失调,预测群落功能差异及贡献值高菌属可能与MHE发生、发展进程有关。