揭秘肠道微生物与消化性溃疡的深层联系:一项开创性的遗传学研究

百姓健康频道 2024-05-27 15:36:50

【CMT&CHTV 文献精粹】

导语:研究人员深入探索了肠道微生物群与消化性溃疡病(PUDs)之间的潜在因果关系。研究发现,特定肠道细菌属与不同类型PUDs的发生具有显著的关联,为理解肠道菌群在疾病中的角色提供了新视角,为未来临床治疗和预防策略开辟了新路径。

研究背景

消化性溃疡病(Peptic Ulcer Diseases, PUDs)是一种普遍的临床疾病,其特点是多因素病因和极其复杂的发病机制。传统上,PUDs与幽门螺杆菌(Helicobacter pylori)感染密切相关。然而,近年来的研究逐渐揭示了肠道微生物群与PUDs之间的关联。肠道微生物群与宿主之间的共生关系对于维持整体稳态至关重要,而这种生态平衡的破坏可能导致不良的健康结果。尽管已有研究探讨了肠道微生物组与PUDs之间的相关性,但肠道微生物群与不同解剖部位PUDs之间的确切因果关系仍需进一步阐明。

研究方法

本研究采用了孟德尔随机化(Mendelian randomization, MR)分析方法,利用遗传变异作为工具变量(Instrumental Variables, IVs),探索肠道微生物群与PUDs之间的潜在因果关系。研究基于MiBioGen联盟提供的全基因组关联研究(GWAS)的汇总统计数据,涵盖了119个已知属的肠道微生物群,并使用FinnGen联盟R8发布数据中五种类型的PUDs的汇总统计数据进行分析。

研究中使用了多种统计技术,包括逆方差加权(Inverse Variance Weighting, IVW)、MR-Egger回归、加权中位数(Weighted Median, WM)、加权模式(Weighted Mode)和简单模式(Simple Mode),以评估肠道微生物群与这五种PUDs之间的因果关系。此外,研究还进行了多种敏感性分析,包括Cochran’s Q统计、MR-Pleiotropy Residual Sum and Outlier (MR-PRESSO)、MR-Egger回归截距、留一法(Leave-one-out)分析以及漏斗图和森林图分析。

研究结果

研究结果表明,在119个已知属的肠道微生物群中,共发现14个与PUDs不同部位的因果关联,并报告了潜在的病原细菌Bilophila et al。具体来说,有四个属与食管溃疡有因果关系,一个与胃溃疡有关,三个与胃十二指肠溃疡有关,四个与十二指肠溃疡有关,以及两个与胃空肠溃疡有关。此外,反向MR分析显示PUDs并未改变上述细菌的丰度,表明这些细菌与PUDs之间的关联是单向的。

总结讨论

本研究是首次利用MR分析揭示肠道微生物群与PUDs之间多种联系的研究。研究结果强调了特定细菌特征的丰度在调节不同类型消化性溃疡易感性中的因果作用。肠道微生物群在合成短链脂肪酸(Short-Chain Fatty Acids, SCFAs)中的作用被认为对宿主健康具有直接的调节作用,包括能量调节、肠道粘膜屏障、免疫调节以及诱导肿瘤细胞分化和凋亡。

研究还指出,肠道微生物群与PUDs之间的关联可能受到解剖位置和生理功能的影响。例如,胃十二指肠溃疡、胃溃疡和十二指肠溃疡等具有重叠部位的溃疡表现出相似的细菌菌群和关联,这证实了结果的可靠性。此外,研究没有发现PUDs与肠道细菌属之间的反向因果关系,这表明肠道微生物群可能是PUDs发生发展中的一个潜在因素。

尽管本研究在遗传层面上探索了肠道微生物群与PUDs之间的关系,但未来仍需进行更高级别的随机对照试验(Randomized Controlled Trials, RCTs)来验证这一因果关系,并深入探究特定细菌对PUDs的具体贡献机制。此外,研究结果对于临床管理PUDs患者具有重要意义,为制定预防策略和开发针对特定肠道细菌属的新治疗手段提供了有价值的见解。

参考文献:

Zhao J, Hou Y, Xie T, et al. Genome-wide Mendelian randomization identifies putatively causal gut microbiota for multiple peptic ulcer diseases[J]. Front Immunol. 2023;14:1260780. Published 2023 Oct 5.

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