冠状动脉扩张患者的肠道菌群特征
目的:冠状动脉扩张(coronary artery ectasia，CAE)指的是冠状动脉直径超过正常冠状动脉1.5倍的疾病。该疾病由于发病率低已被列入中国第一批罕见病名录。由于疾病机理不明，CAE的预防、发现、治疗及管理遇到了巨大的困难。现有发病机理与慢性炎症、细胞外基质降解、代谢异常及自身免疫等多个因素相关，而肠道菌群和以上通路均有密切联系，但目前暂无针对CAE患者肠道菌群特征的研究。因此，获得CAE患者中肠道菌群的结构与功能，有助于推进对于CAE发病机理的认识，为其预防、发现、治疗及管理提供新的思路。 方法:本研究设计了一个匹配对照的队列，共纳入18名CAE患者(CAE组)，36名经过匹配的参与者(Non-CAE组)，匹配依照年龄、性别及患冠心病状态进行。研究组对54名患者进行了基础人口学、临床病史、临床体征、食物和粪便的信息收集以及血和粪便的样本留取，对留取的样本，研究组进行了实验室化验及16SrDNA测序，并对获得的数据进行了生物信息学、统计学分析及整理。 结果:CAE组和Non-CAE组在年龄、性别、基础疾病上达到无统计学差异。本研究发现两组肠道菌群之间，α-多样性无显著差异，而β-多样性有显著差异。差异菌群分析中，在门水平，存在CAE组中的放线杆菌门显著增多;在属水平，CAE组中有8个属相对丰度显著高于Non-CAE组，包括柯林斯菌属、布劳特氏菌属、链球菌属及放线菌属等，有5个属相对丰度显著低于Non-CAE组，包括胃瘤菌科下3个菌属、黄杆菌属及志贺氏菌属。在CAE组中，柯林斯菌属与慢性炎症疾病、细胞黏附因子呈正相关关系，因此，该菌属可能起到促进CAE发病的作用。同时，布劳特氏菌属、链球菌属及放线菌属在CAE组中显著增加，鉴于以上菌属在自身免疫病患者中也显著增加，提示自身免疫参与CAE发病的可能。菌群的功能预测中，在KEGG水平3观察到19条通路差异，以聚糖代谢、氨基酸代谢为主。聚糖代谢表现在CAE组中肽聚糖、糖胺聚糖增多及脂多糖减少，氨基酸表现为CAE组中支链氨基酸升高、苯丙氨酸升高及酪氨酸减少。肽聚糖、糖胺聚糖及支链氨基酸增多均对CAE发病机制起到促进作用。在表型和肠道菌群的相关性分析中，研究组发现分组、口服他汀类药物和差异菌群存在显著相关关系。而对CAE组进行组内检验未发现弥散性扩张和局限性扩张与菌群相关。最后，进行了潜在混杂因素的检验，发现口服他汀类药物会造成多样性显著差异、差异菌群数量最多。 结论:CAE组和Non-CAE组的肠道菌群中，β-多样性、具体菌群及通路存在显著差异，其有可能作为CAE的发病机理参与到致病中。
冠状动脉扩张;肠道菌群;关联分析;罕见病
中国医学科学院北京协和医学院
博士
临床医学
张抒扬
2020
中文
R543.3
2021-06-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）