锐帮读肌痛性脑脊髓炎慢性疲劳综合征患 [复制链接]

导读

肌痛性脑脊髓炎/慢性疲劳综合征（ME/CFS）的典型特征是持续疲劳，多伴随认知紊乱、睡眠障碍、直立耐受不能、发热、淋巴结肿大以及肠易激综合征（IBS）。严重的ME/CFS会影响患者的工作、学习和日常生活。目前人们仍不明确胃肠道微生物和外周炎症与ME/CFS之间的相关程度。本研究对50名ME/CFS病人和50名健康人进行严格的临床数据记录、肠道菌群宏基因组测序以及血浆免疫分子分析。

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文献ID

题目：Fecalmetagenomicprofilesinsubgroupsofpatientswithmyalgicencephalomyelitis/chronicfatiguesyndrome

译名：宏基因组揭示肌痛性脑脊髓炎/慢性疲劳综合征患者的肠道菌群图谱

杂志：Microbiome

发表时间：IF:9.

通讯作者：W.lanLipkin

单位：哥伦比亚大学

材料与方法

选择50名ME/CFS患者和50名健康人作为研究对象，健康人的年龄、性别、种族、居住地、临床表现和取样时间均与患者相似。取样之前，需记录两类人群的临床指标，包括年龄、性别、种族、样本收集季节、是否有IBS共病、BMI以及ME/CFS持续时间。

分别收集所有研究对象的粪便和血浆样本，提取粪便中的微生物DNA，进行宏基因组测序；基于磁珠的61-plex免疫分析被用来检测血浆中免疫分子浓度。获得的宏基因组数据、血浆免疫图谱及健康症状严重性评估得分被整合，通过AYASDI平台进行拓扑学数据分析（TDA）。

测序平台：IlluminaHiseq4

测序策略：PE

平均数据量：7G/样本

研究成果

1.图1展示了健康人群、ME/CFS+IBS患者以及ME/CFSw/oIBS患者三组人群宏基因组数据的拓扑网络图。从中可以看出，ME/CFS患者的拓扑网络图显著区别于健康人群，而IBS共病是导致这种差异的最强有力的驱动因素。三组人群在肠道菌群组成、代谢通路方面存在差异。在种水平，包括Faecalibacteriumprausnitzii、Faecalibacteriumcf.、Roseburiainulinivorans等在内的12种微生物的相对丰度在ME/CFS患者和健康人群中显著不同。在代谢通路上，血红素生物合成、羧化物、氨基酸和多胺代谢也存在组间差异。

图1.ME/CFS宏基因组图谱的拓扑数据分析

2.热图分析表明ME/CFS和健康人群中最主要的两种门水平物种分别是拟杆菌门和厚壁菌门（图2a）。PCoA分析结果显示ME/CFS患者和健康人群在肠道菌群组成上有相似之处，但在第一、第二主成分上仍有差异（图2b,c）。总的来说，ME/CFS患者肠道菌群变异性要大于健康人群（图2d）。

图2.ME/CFS与对照组的肠道菌群热图分析

3.为了进一步寻找组间差异物种，文中采用LEfSe分析进行筛选，发现22种微生物在ME/CFS患者中富集，另外27种微生物在健康人群中富集（图3）。其中，F.prausnitzii、Alistipesputredinis、Faecalibacteriumcf.、R.inulinivorans等菌在患病人群中显著降低，Pseudoflavonifractorcapillosus、Clostridiumbolteae、Ruminococcusgnavus和unclassifiedBacteroides等菌在患病人群中显著增加。

图3.ME/CFS和ME/CFS亚组（ME/CFS+IBS,ME/CFSw/oIBS）与对照组的菌群组成差异

4.根据是否存在IBS共病，将2组ME/CFS患病组样品与健康组进行PCoA分析，发现任意两组样品之间都存在重叠现象，说明肠道菌群组成有一定相似性，但又存在差异。研究发现，健康组与ME/CFS+IBS组之间的差异以及ME/CFSw/oIBS组与ME/CFS+IBS组之间的差异都要高于健康组与ME/CFSw/oIBS组之间的差异；ME/CFS+IBS组具有最大的集群变异（图4）。

图4.ME/CFS+IBS和ME/CFSw/oIBS与对照组之间的微生物图谱

5.功能注释结果显示，ME/CFS组在维生素B6生物合成、嘧啶核糖核苷酸降解、阿特拉津降解等通路上显著富集，而健康组在精氨酸、聚胺、不饱和脂肪酸以及霉菌酸酯生物合成等通路上显著富集（图5a）。ME/CFS+IBS组在海藻糖、鼠李糖、阿特拉津降解以及L-苏氨酸生物合成等代谢通路上富集，ME/CFSw/oIBS组在微生物B6生物合成、嘧啶核糖核苷酸、阿特拉津、丙三醇降解等代谢通路上富集（图5b,c）。

图5.对照组与ME/CFS及2个ME/CFS亚组间的差异代谢通路

6.对61种细胞因子浓度进行检测及组间比较，均未发现显著差异现象。

研究结论

ME/CFS与菌群失调及代谢紊乱有关，而这可能影响疾病的严重程度。然而，本研究表明与单独的ME/CFS相关联的功能紊乱特征可能被ME/CFS中的共病——IBS干扰所掩盖。这些研究结果可以帮助人们对疾病进行更准确的诊断并促进ME/CFS子群特定治疗策略的发展。

亮点

1.首次通过拓扑结构分析疾病、肠道菌群、身体质量指数以及代谢通路之间的关系，思路独特；

2.增加细胞因子浓度检测等理化指标作为研究辅助手段。

锐翌基因服务

宏基因组测序采用最新的IlluminaHiseq平台，并具有以下优势：

全面的技术策略：采用IllminaHiseq平台，测序策略为PE。对测序序列组装，得到微生物群落结构的基因信息，分析微生物群落结构的基因、功能基因及物种多样性，探讨微生物群落与宿主之间的相互关系等。

更合理的分析方法：增加了最前沿的CAG和MGS等宏基因组分析方法，深入挖掘样品中的信息。

多选择的功能基因注释数据库：KEGG、eggNOG、CAZY、ARDB、SEED等。

供稿：王颖颖

编辑：王丽燕

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