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为探究肺结核(TB)治疗过程中肠道微生物群变化特征及与治疗阶段的关系,研究人员开展多中心前瞻性队列研究。结果显示,TB 治疗显著降低肠道微生物群多样性,治疗后有恢复但缓慢。该研究为 TB 辅助治疗提供新视角189。
肺结核(Tuberculosis)作为人类历史上古老的传染病,至今仍严重威胁全球公共健康。2022 年,全球约 1060 万人患病,130 万人死亡,2023 年新发病例数升至 1080 万,中国的肺结核病例数位居世界第三。在肺结核治疗方面,通常需联合使用广谱和窄谱抗生素长达 6 个月,然而长期的抗生素治疗可能会破坏肠道微生物群的平衡,进而影响肺结核的发生和发展。但目前对于肺结核治疗过程中不同时间点肠道微生物群的变化特征,相关研究较少。为了解决这一问题,南京医科大学和江苏省疾病预防控制中心等机构的研究人员开展了一项多中心、观察性前瞻性队列研究,该研究成果发表于《BMC Infectious Diseases》。
研究人员采用了多种技术方法。首先,在样本收集方面,从 2020 年 10 月至 2022 年 12 月,在江苏省四个指定医院选取符合条件的肺结核患者,收集其人口统计学信息、临床病史等多方面数据,并在治疗前、治疗 2 个月和 6 个月时采集粪便样本。其次,针对粪便样本进行微生物基因组 DNA 提取,对细菌 16S rRNA 基因的 V3 - V4 高变区进行 PCR 扩增和 Illumina 测序。最后,对测序数据进行处理和多种统计分析,包括计算多样性指数、进行主坐标分析(PCoA)、线性判别分析效应量(LEfSe)分析等。
研究结果如下:
- 参与者特征:研究期间共诊断 204 例新发病例,85 例提供不同阶段粪便样本。参与者平均年龄 41.1 岁,男性居多,部分患者存在合并症,吸烟和饮酒较为常见2。
- 胃肠道症状:71.8% 的患者在抗结核治疗期间出现胃肠道症状,其中恶心呕吐最为常见,其次是腹胀、烧心等3。
- 肠道微生物群变化:通过对粪便样本的 16S rRNA V3 - V4 区域高通量测序分析,发现抗结核治疗显著降低肠道微生物群多样性。治疗前患者的 α 多样性高于治疗 2 个月时,治疗 6 个月后多样性有所恢复,但 2 个月和 6 个月时的多样性差异不显著。在微生物群落结构方面,在门水平上,厚壁菌门(p_Firmicutes)、变形菌门(p_Proteobacteria)、放线菌门(p_Actinobacteriota)和拟杆菌门(p_Bacteroidota)占主导,其相对丰度在治疗过程中发生变化;在属水平上,埃希氏菌 - 志贺氏菌属(g_Escherichia - Shigella)等相对优势稳定,但丰度波动45。
- 不同阶段差异分析:通过热图分析发现,治疗前、强化治疗阶段结束和整个疗程结束后,有 8 个门和 30 个属的微生物丰度存在显著差异。如拟杆菌门在强化治疗前后丰度显著下降,变形菌门先升后降;部分属在治疗过程中也呈现出特征性的增减变化67。
研究结论和讨论部分指出,抗结核治疗对患者胃肠道功能和肠道微生物群有深远影响,尤其是在强化治疗阶段。治疗后肠道微生物群虽有部分恢复,但过程极为缓慢。研究还发现一些机会致病菌如埃希氏菌 - 志贺氏菌属在治疗过程中的动态变化,以及阿克曼菌属(Akkermansia)作为微生物群失调生物标志物的潜在作用,凸显了宿主 - 微生物相互作用的复杂性及其对结核病管理的意义。这一研究为肺结核的辅助治疗提供了有价值的见解,表明肠道微生物群稳态的破坏可能成为潜在的治疗靶点和生物标志物,有助于推动肺结核治疗领域的进一步发展。