肺结节患者唾液微生物菌群特征分析:一项前瞻性、非随机、同期对照试验

摘要

目的 发现并鉴定肺结节患者与健康人群唾液微生物菌群特征差异及其潜在作用,以期为肺结节早期预警提供新的候选生物标志物。方法 对肺结节(pulmonary nodule, PN)组(n=173)和健康对照(healthy control, HC)组(n=40)的唾液样本进行16S rRNA测序,比较两组人群唾液微生物群的多样性、组成和差异物种等特征,及其功能改变情况。使用随机森林算法识别唾液微生物标志物,并用曲线下面积(area under the curve, AUC)评估其对PN的预测效能。最后,基于PICRUSt2菌群功能预测分析,对唾液样本中差异基因的生物学功能及潜在作用机制进行初步探索。结果 与HC相比,PN组唾液样本的微生物α、β多样性较高(P<0.05),且PN组唾液微生物的群落组成和丰度与HC组相比差异有统计学意义(P<0.05)。随机森林算法对差异微生物种进行筛选,Porphyromonas、Haemophilus和Fusobacterium构成了最优标志物集(AUC=0.79,95%置信区间:0.71~0.86),可有效区分PN。差异菌群的生物信息学功能显示,PN患者唾液微生物在免疫缺陷和氧化还原稳态相关的蛋白/分子功能表现出显著富集。群的生物信息学功能显示,PN患者唾液微生物在免疫缺陷和氧化还原稳态相关的蛋白/分子功能表现出显著富集。结论 唾液微生物群的变化与PN密切相关,其可能驱动了肺结节或肺“结癌转化”的发生,提示唾液微生物具有作为PN早期诊断新型无创体液标志物的潜力。