肠道菌群在维持生命活动中的重要作用

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肠道菌群在维持生命活动中的重要作用

【字体：大中小】 时间：2025年02月26日 来源：BMC Nephrology 2.2

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　　为探究维持性血液透析（MHD）患者肠道菌群变化，白求恩国际和平医院研究人员开展相关研究，发现患者肠道菌群有显著差异，这对 MHD 诊疗意义重大。

　　慢性肾脏病（CKD）已成为全球突出的公共健康问题，随着终末期肾病（ESKD）患者数量的增加以及透析治疗质量和普及率的提升，透析患者数量正以每年 10 - 13% 的速度持续增长。然而，维持性血液透析（MHD）患者的高死亡率一直是困扰医学界的难题，其主要与高龄、心血管疾病、糖尿病、营养不良、炎症以及尿毒症溶质积累等因素相关。因此，深入了解各类透析对人体的影响，进而改进治疗方法以降低并发症和死亡率迫在眉睫。

在人体这个复杂的 “小宇宙” 中，肠道菌群扮演着至关重要的角色。它由各种细菌、真菌、病毒等微生物组成，就像一个庞大而有序的 “社区”，在稳态条件下保持相对稳定，并且在消化系统功能、免疫系统调节以及营养代谢等多个方面发挥着不可或缺的作用。打个比方，肠道菌群就像是肠道的 “守护者” 和 “营养师”，帮助人体消化食物、抵御病菌，还参与许多重要物质的合成与代谢。

不过，当这个 “社区” 出现紊乱，也就是肠道菌群失调时，麻烦就来了。它和其代谢产物的变化可能会打破免疫反应和免疫耐受之间的平衡，就像一场内部的 “战争”，产生自身抗体和炎症因子，从而导致各类 CKD 的发生和发展。而且，ESKD 患者以及接受各种肾脏替代治疗的患者常常会出现消化不良和胃肠道功能障碍等并发症，这些都与肠道菌群的变化息息相关。不仅如此，研究还发现，透析虽然能帮助身体排出多余水分、维持电解质和酸碱平衡，但也会对肠道菌群产生影响，而肠道菌群的变化又与炎症和肾功能改变密切相关。

尽管近年来不少研究聚焦于血液透析患者和健康人群肠道菌群组成与功能的差异，可结果却并不一致。对于 MHD 患者肠道菌群的具体变化以及这些变化是否会带来不良后果，依然是医学领域亟待解开的谜团。在这样的背景下，白求恩国际和平医院的研究人员勇挑重担，开展了一项极具意义的研究，相关成果发表在BMC Nephrology期刊上。

研究人员采用了多种关键技术方法。在样本选取上，精心挑选了 2021 年 3 月至 2022 年 12 月在白求恩国际和平医院肾病科血液净化中心接受 MHD 治疗的患者作为研究对象，同时选取了年龄、性别和体重指数相匹配的健康志愿者作为对照组。在样本收集环节，严格按照规范，让受试者收集清晨第一次排便的样本，并迅速保存于 - 80°C 的冰箱中。之后，运用第二代高通量测序技术，对粪便样本的 16S rRNA 基因的 V3 - V4 区域进行扩增测序，以此来分析肠道菌群群落结构。此外，还借助 DADA2 算法、SILVA 参考数据库以及多种生物信息学分析工具，对测序数据进行深入挖掘和分析。

下面让我们一起来看看研究的主要结果：

基线临床特征：研究共纳入 20 名 MHD 患者和 20 名健康对照（HC）。MHD 患者的收缩压（SBP）显著高于 HC，而血红蛋白（HB）、血小板和血清白蛋白（ALB）水平则明显更低，血清肌酐（Scr）等指标也呈现出异常状态，但两组在年龄、性别、体重指数和白细胞计数方面并无显著差异。
测序数据质量和肠道菌群多样性变化：通过分析稀释曲线、Venn 图以及多种多样性指数发现，虽然两组肠道菌群的丰富度没有显著差异，但 MHD 患者的 Shannon 指数明显更高，并且两组的肠道菌群群落能够明显区分开来，这表明 MHD 患者的肠道菌群多样性发生了改变。
MHD 患者肠道菌群在门和属水平上的差异丰度分类群：在门水平上，两组的优势菌群主要为厚壁菌门（Firmicutes）、拟杆菌门（Bacteroidota）和变形菌门（Proteobacteria），不过 MHD 患者的 F/B 比值显著降低，变形菌门和 Patescibacteria 的丰度也明显下降。在属水平上，MHD 患者和 HC 的优势菌群有所不同，且有 19 个属的相对丰度存在显著差异，其中大肠杆菌 - 志贺氏菌属（Escherichia - Shigella）的减少尤为突出。
MHD 患者肠道菌群的系统发育特征：利用 LEfSe 分析发现，有 19 种微生物生物标志物能够区分 MHD 患者和 HC，其中Escherichia - Shigella、链球菌属（Streptococcus）和嗜血杆菌属（Haemophilus）等的丰度异常降低是 MHD 患者的显著特征。
MHD 患者肠道菌群的预测功能：通过 PICRUSt2 分析预测发现，MHD 患者在多个京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路中表现出功能富集，但志贺菌病、色氨酸代谢等通路则显著下降。
差异丰度 ASVs 与 MHD 临床特征的相关性：Spearman 相关性分析显示，一些 ASVs 与 MHD 患者的临床特征存在显著相关性，例如Escherichia - Shigella与 ALB 和 HB 呈正相关，与 Scr 呈负相关。
肠道菌群与 MHD 并发症的关系：进一步的亚组分析表明，肠道菌群与部分并发症存在关联，如无肾性贫血的患者中Ruminococcaceae_UBA1819和Lachnospiraceae - FCS020 - group显著富集，高血压患者的肠道菌群也有特定的变化，但在糖尿病和高磷血症并发症方面未发现明显的细菌变化。

综合研究结果和讨论部分，这项研究意义非凡。研究首次在该领域运用 ASVs 方法分析菌群差异，发现Escherichia - Shigella丰度降低是接受 MHD 治疗的 ESKD 患者肠道菌群的标志性改变，它很可能是血液透析领域值得深入探索的关键菌群。此外，MHD 患者肠道菌群中色氨酸代谢的变化也值得进一步研究，干预像双歧杆菌属（Bifidobacterium）这样的关键菌群，或许有助于改善 MHD 患者的临床指标。肠道菌群失调有望成为 MHD 诊断和治疗的潜在治疗靶点和生物标志物，为未来 MHD 的诊疗开辟新的方向。不过，研究也存在一些局限性，如样本量较小、未充分考虑混杂因素、测序技术的局限性以及缺乏患者预后数据等，但这也为后续研究指明了方向。相信在未来，随着研究的不断深入，我们对肠道菌群与 MHD 关系的认识会更加深入，也能为 MHD 患者带来更多的希望和更好的治疗方案。

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