高剂量糖皮质激素治疗Graves眼病对肠道菌群的影响及其与代谢副作用的关联研究

【字体: 时间:2025年04月23日 来源:Microbiology Spectrum 3.7

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  本研究首次揭示高剂量糖皮质激素(GCs)治疗Graves眼病(GO)患者后,肠道菌群与代谢组发生显著改变,其中Faecalibacterium、Streptococcus和Prevotella等关键菌群变化与短链脂肪酸(SCFAs)减少、5-羟色胺(5-HT)升高密切相关,提示其可能介导GCs诱导的高血压、高血糖和骨质疏松等副作用。通过16S rDNA测序与非靶向代谢组学分析,为GCs副作用机制提供了新见解,并为益生菌干预策略开发奠定基础。

  

Gut microbiota of GO patients underwent significant changes after the administration of high-dose GCs
高剂量GCs治疗显著改变了GO患者的肠道菌群结构。通过16S rDNA测序分析20例初治GO患者治疗前后粪便样本,发现α多样性指标呈现矛盾变化:Chao1和ACE指数显示菌群丰富度增加,而Shannon和Simpson指数表明多样性降低。β多样性分析(Bray-Curtis距离)证实治疗前后菌群组成存在显著分离。在门水平上,Firmicutes/Bacteroidetes(F/B)比值显著升高,qPCR验证了Firmicutes增加而Bacteroidetes减少的趋势。属水平分析显示,Streptococcus、Parabacteroides和Collinsella丰度显著增加,而Faecalibacterium、Bifidobacterium、Prevotella和Akkermansia明显减少,其中产SCFAs的Fructilactobacillus甚至完全消失。随机森林(RF)和LEfSe分析共同锁定Faecalibacterium、Streptococcus和Prevotella为关键生物标志物,其受试者工作特征曲线(ROC)下面积(AUC)均超过80%,三者联合模型AUC达91%。

Imputed microbiome function and the declining SCFA-producing ability
功能预测揭示高剂量GCs导致肠道菌群代谢功能重塑。PICRUSt分析显示,治疗后与内分泌代谢疾病、免疫系统相关的通路增强,而神经退行性疾病、消化系统相关通路减弱。值得注意的是,丁酸和丙酸代谢通路显著下调。通过qPCR检测ButA(丁酰-CoA转移酶)、LcdA(乳酰-CoA脱水酶)等SCFAs合成关键酶基因,证实GO患者治疗后产SCFAs能力显著降低。这种变化与既往研究中SCFAs对血压调节(通过Treg/TH17平衡)、血糖稳态(通过GLP-1分泌)和骨代谢(通过抑制破骨细胞分化基因TRAF6/NFATc1)的保护作用高度吻合。

Gut metabolites were significantly changed
非靶向代谢组学(LC-MS)在正负离子模式下共检测到31,694个峰特征,正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)显示治疗前后代谢谱明显分离。差异代谢物中,5-HT水平在两种离子模式下均显著升高,与色氨酸代谢通路增强的预测结果一致。相关分析表明关键差异菌群与代谢物存在紧密关联,如Faecalibacterium减少与SCFAs下降、Prevotella减少与5-HT升高均呈现显著相关性。

讨论与意义
该研究首次系统描绘了GO患者接受12周累计4.5g甲强龙脉冲治疗后肠道微生态的变化图谱。F/B比值升高与Streptococcus富集可能解释GCs相关高血压风险;Faecalibacterium等有益菌减少与SCFAs下降共同加剧糖代谢紊乱;而Prevotella减少伴随5-HT升高则可能通过抑制IGF-1信号促进骨流失。这些发现为理解GCs副作用提供了微生物-代谢轴新视角,提示通过补充特定益生菌(如Faecalibacterium prausnitzii)或SCFAs前体可能成为防治GCs副作用的潜在策略。研究局限性包括样本量较小、未直接检测粪便SCFAs浓度等,未来需通过动物实验验证因果机制。

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