浙大李兰娟、郑树森院士伉俪Nature发表肝硬化研究新成果

　　

生物通  来自浙江大学、法国农业科学研究院的研究人员，通过分析比较患者和健康对照个体揭示出了肝硬化肠道微生物组的特征。研究结果发表在7月23日的《自然》（Nature）杂志上。

浙江大学的李兰娟（Lanjuan Li）、郑树森（Shusen Zheng）院士以及法国农业科学研究院的S. Dusko Ehrlich教授是这篇论文的共同通讯作者。郑树森、李兰娟院士是我国学术界少见的院士夫妻。郑树森院士是我国第二次肝移植浪潮的推动者和多器官联合移植事业的开拓者。李兰娟院士从事传染病学医疗、教学和研究工作30余年，取得显著成就，是我国人工肝技术的开拓者。去年以李兰娟院士为首的中国科学家还在H7N9禽流感研究方面取得了重大突破（延伸阅读：高福、李兰娟院士Nature子刊发表H7N9新成果）。

肝硬化是由于急性或慢性肝损伤引起的一种慢性进行性肝病，酗酒、肥胖和肝炎病毒感染是肝硬化的主要病因。失代偿性肝硬化患者的预后较差，他们往往需要接受肝脏移植。肝脏可通过肝门和胆汁分泌系统与肠道直接相互影响。肠道生态失调，尤其是细菌和它们的产物跨过肠上皮屏障易位与肝硬化的进展相关。一些研究揭示肠道菌群改变在末期肝硬化并发症，如自发性细菌性腹膜炎和肝性脑病中起重要作用，在早期阶段的肝病例如酒精性肝病和非酒精性脂肪肝中诱导并促进了肝损伤。然而，直到现在对于与肝硬化进程相关的人类肠道菌群的种系发生和功能成分的改变仍不是很清楚。也仍未确定肠道菌群与肝脏病理变化之间的明确联系。

近年来肠道菌群在人类健康和疾病中所起的作用引起了相当多的关注。一些慢性疾病如肥胖、炎性肠病（IBD）、糖尿病、代谢综合征、动脉粥样硬化和非酒精性脂肪肝等都显示与肠道菌群相关。美国国立卫生研究院健康人类微生物组计划(HMP)已生成了来自242名健康个体的不同解剖部位大型数据集。MetaHIT的定量宏基因组学分析结果揭示肠道微生物丰富度的显著丧失与代谢综合征相关的并存疾病风险有关联。

在这篇文章中，研究人员通过将98名肝硬化患者与83名健康对照个体进行比较，确定了肝硬化肠道微生物组的特征。他们构建出了一个参考基因集，其中包括269万基因，其中36.1%为新基因。定量宏基因组学揭示，患者和健康个体之间75,245个基因的丰度存在差异，可将它们分为66个代表同源细菌物种的组群；其中28个丰富地存在于患者体内，38个丰富存在于对照个体中。大多数(54%)在肝硬化患者体内丰富的细菌起源于口腔，表明它们是从口腔侵入到了肠道。通过与2型糖尿病和炎性肠病进行比较，研究人员还揭示出了基因和功能水平上肝硬化的一些特异生物标记物。基于15个生物标记物，他们构建出了高度精确的患者鉴别指标（discrimination index），并在一个独立的组群中对其进行了验证。这些以微生物为指标的生物标记物有可能是诊断不同疾病的一个强有力的工具。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Alterations of the human gut microbiome in liver cirrhosis

Liver cirrhosis occurs as a consequence of many chronic liver diseases that are prevalent worldwide. Here we characterize the gut microbiome in liver cirrhosis by comparing 98 patients and 83 healthy control individuals. We build a reference gene set for the cohort containing 2.69 million genes, 36.1% of which are novel. Quantitative metagenomics reveals 75,245 genes that differ in abundance between the patients and healthy individuals (false discovery rate < 0.0001) and can be grouped into 66 clusters representing cognate bacterial species; 28 are enriched in patients and 38 in control individuals. Most (54%) of the patient-enriched, taxonomically assigned species are of buccal origin, suggesting an invasion of the gut from the mouth in liver cirrhosis. Biomarkers specific to liver cirrhosis at gene and function levels are revealed by a comparison with those for type 2 diabetes and inflammatory bowel disease. On the basis of only 15 biomarkers, a highly accurate patient discrimination index is created and validated on an independent cohort. Thus microbiota-targeted biomarkers may be a powerful tool for diagnosis of different diseases.