基于核磁共振（NMR）的人类肠道代谢组学分析揭示了与肺结核及肺外结核相关的代谢物变化

《Metabolomics》：NMR based human gut metabolomic profiling reveals altered metabolites associated with pulmonary and extra-pulmonary tuberculosis

本研究通过1H NMR代谢组学分析发现，肺结核（PTB）患者肠道代谢紊乱显著高于其他肺外结核类型，共同异常代谢物包括缬氨酸等，其中缬氨酸和N-甲酰-L-甲硫氨酸对结核诊断具有高区分度（AUC≥0.80），为结核病分型及分子诊断提供依据。

　　

摘要

引言

结核病仍然是全球最致命的传染病之一。结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis）感染引起的两种临床表现——肺结核（PTB）和肺外结核（EPTB）的病理生理机制尚未完全明了。了解患者这两种疾病类型的代谢特征对于开发治疗方法和进行分子诊断至关重要。

研究目的

本研究旨在探讨肺结核患者与健康对照组（HCs）在肠道代谢特征方面的差异。

研究方法

我们采用¹H核磁共振（NMR）光谱技术，对77名结核病患者（肺结核（PTB，n=33）、颈部淋巴结结核（CrLNTB，n=30）、腹部结核（ATB，n=14））以及30名健康对照者的粪便样本进行了代谢组学分析。通过多变量和单变量分析，我们识别出与结核病患者相关的差异性肠道代谢物。

研究结果

与肺外结核组相比，肺结核患者的代谢紊乱更为严重，有24种代谢物发生显著变化，而肺外结核组分别为13种（CrLNTB为12种），这一差异在统计学上具有显著性（调整后的p值<0.05）。尽管不同类型的结核病表现出不同的代谢特征，但仍有一些代谢物在所有结核病组中都存在共同的变化，包括缬氨酸、N-甲酰-L-甲硫氨酸、胆碱、二甲基砜、色氨酸、戊酸、N-乙酰谷氨酸、肌酸和苹果酸。在结核病患者整体群体与对照组相比中，最具区分性的代谢物是缬氨酸和N-甲酰-L-甲硫氨酸（AUC≥0.80）。总体而言，这些发现为了解印度结核病患者的肠道代谢组提供了新的见解，并首次揭示了肺外结核患者的代谢紊乱特征。

结论

本研究突显了肺结核患者与肺外结核患者所面临的代谢紊乱问题。