肝硬化患者肠道菌群失调的特征及驱动因子分析

摘要

目的 研究肝硬化患者肠道菌群分布特征,并分析影响群落变异的驱动因子,评价其与肝硬化严重程度的相关性.方法 收集2017年8月-2019年8月山西省中医院招募的10例健康志愿者与70例肝硬化患者的血液和粪便标本进行检验.根据细菌16S rDNA高通量测序获得肝硬化患者肠道菌群的差异菌属.符合正态分布的计量资料组间比较采用单因素方差分析;非正态分布的计量资料组间比较采用Kruskal-Wallis H检验.计数资料组间比较采用χ2检验.相关性分析采用Spearman检验.并用CANOCO5.0软件进行RDA分析临床指标与肠道群落变异的相关性.结果 肝硬化患者肠道菌群的种类发生了特异性变化,与健康对照组相比,有81个OTU是肝硬化患者肠道菌群宏基因组中特有的,其中ALBI 1级、2级、3级分别独有39、34、8个OTU.随着肝硬化疾病发展,Chao1、ACE指数明显减少(H值分别为8.111、9.112,P值分别为0.044、0.028),且与ALBI分级呈显著负相关(r值分别为-0.287、-0.297,P值分别为0.016、0.012).与健康对照组相比,肝硬化患者中的肠道菌群失调以罗斯氏菌属、韦荣球菌属、链球菌属和嗜血杆菌属4种致病菌增多,粪球菌属和梭菌属2种有益菌减少为特征(H值分别为15.96、13.01、8.94、11.09、13.07、16.27,P值均<0.05).2种有益菌间呈正相关(P<0.05),四种致病菌间呈正相关(P<0.001),有益菌粪球菌属与四种致病菌之间呈显著负相关(P<0.001).差异菌属与临床指标进行相关性分析,有益菌粪球菌属与Alb呈正相关(r=0.273,P=0.022),与PT、ALBI评分呈负相关(r值分别为-0.300、-0.263,P值分别为0.011、0.028);致病菌罗斯氏菌属、韦荣球菌属、链球菌属、嗜血杆菌属均与Alb呈负相关,与PT、TBil、ALBI评分呈正相关(P值均<0.05).RDA分析显示PT、TBil、AST与肠道菌群分布相关性较大,其中PT对群落变异的影响最具有显著性(P=0.002).健康对照组、ALBI 1级、ALBI 2级、ALBI 3级的CDIG分别为2.58、0.76、0.24、0.04,差异具有统计学意义(H=16.750,P<0.001),CDIG与TBil、PT及ALBI呈显著负相关(r值分别为-0.313、-0.323、-0.366,P值分别为0.008、0.006、0.002).结论 肝硬化患者存在菌群失调的主要特征为致病菌的过度增长协同有益菌的缺乏及各菌属之间的比例失调;PT是驱动肠道菌群落变异的主要因子;CDIG可反映肝硬化患者肠道菌群失衡程度,CDIG越小,肝硬化程度越严重.