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中国人群非酒精性脂肪性肝病患者肠道菌群结构的研究

李帆  
【摘要】:背景:非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholic fatty liver disease,NAFLD)发病率在全球范围逐年升高,目前研究显示肠道菌群与该疾病有密切的相关性。方法:选取2011年9月至2013年2月在解放军总医院国际医学中心住院体检者,依据2010年修订的非酒精性脂肪性肝病诊疗指南进行诊断。收集入组者空腹外周血及新鲜粪便标本,提取粪便基因组DNA扩增其16S rDNA的V4区,并应用IlluminaMiseq平台测序,分析其肠道菌群结构。 结果:本课题共纳入NAFLD患者30例及健康对照37例。经统计分析,组间性别构、年龄、舒张压、总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇及谷草转氨酶等无差别。NAFLD组体重指数及腰臀比显著大于对照组(P<0.001);甘油三酯(P<0.001)、谷丙转氨酶(P=0.004)和γ-谷氨酰转肽酶(P=0.012)高于对照组;高密度脂蛋白胆固醇水平显著低于对照(P<0.001)。病例组空腹血糖和空腹胰岛素水平显著高于相应的对照组 结果(分别为P=0.003和P<0.001),组间HOMA-IR有显著的统计学差异(3.86±2.21vs.1.85±0.94,P<0.001)。Logistic多元回归显示HOMA-IR是与NAFLD关系最为密切的临床指标(95%CI0.018-0.245,P=0.024)。 流式细胞检测显示NAFLD组与健康对照的外周血单核细胞TLR4表达率及TLR4荧光强度无明显差别。 最终67例样本共获得有效序列4460840条,平均每样本序列数为66579.70条,有效序列评价读长为252.00bp;使用Uparse软件将相似度大于97%的序列聚类后共获得938个操作分类单元(OTU)。 样品内复杂度分析(稀释曲线)显示,随测序数量不断增加,各样本的稀释曲线均趋于平缓;病例组与对照组之间在OTU数量、Chao1指数、Shannon指数等方面均无显著差异。主坐标分析(Principal CoordinateAnalysis,PCA)显示,本研究纳入的67个样本无法以PC1-PC2坐标系将NAFLD和健康对照两类样本完全分开,两类样本可见不同程度的混杂;聚类分析显示, NAFLD和健康对照样本首先在本类样本中实现聚类,然后再与其他样本或聚类进一步合并。 Metastats分析可发现,有8个菌科存在组间统计学差异。此外共发现12个菌属在NAFLD和健康对照组间存在统计学差异,分别是紫单胞菌属、Odoribacter菌、粪球菌属、梭菌属、Blautia菌属、Dorea菌属、消化球菌属、rc4-4菌属、Slackia菌、光冈菌属、琥珀酸弧菌属和变形杆菌属。 冗余分析(redundance analysis,RDA)分析显示,TG的Pr值为0.00199,其对于肠道菌群的影响较小;WHR和HOMA-IR的Pr值相同,均为0.005,但HOMA-IR的R2高于WHR(3.394vs.3.363),体现HOMA-IR对于NAFLD的肠道菌群变化有更显著的影响。 结论:HOMA-IR是与NAFLD密切相关的临床指标。各样本肠道菌群结构有其独特性,NAFLD与健康对照样本在菌群结构上存在不同程度的重叠,但其趋势是首先实现组内样本聚类。HOMA-IR是与肠道菌群结构联系最密切的临床指标。


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