肠道菌群在2型糖尿病伴焦虑抑郁状态(肝郁脾虚证)中的相关作用研究

来源 :河南中医药大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:colleagelxs
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目的:通过对比2型糖尿病(T2DM)(肝郁脾虚证)患者、T2DM伴焦虑抑郁状态(肝郁脾虚证)患者和健康人肠道菌群的种类、数量、结构等,阐明三者肠道菌群的特征,进一步分析T2DM伴焦虑抑郁状态(肝郁脾虚证)患者肠道菌群结构的差异性,探索T2DM伴焦虑抑郁状态(肝郁脾虚证)患者的肠道微生态特征,以期为T2DM患者的心身同治提供新的研究思路,为肝郁脾虚证的本质寻找生物学基础,并为研究T2DM伴焦虑抑郁的发病机制提供相关参考依据。方法:以T2DM患者与健康人为研究对象,严格按照纳排标准纳入25例为T2DM(肝郁脾虚证)组、25例为T2DM伴焦虑抑郁状态(肝郁脾虚证)组和10例健康志愿者组,采集上述人群的粪便样本进行基因DNA提取,并对基因16s V3-V4区域进行聚合酶链式反应扩增,最后构建Miseq文库并测序,获取粪便样本的生物学信息。通过生物信息学分析方法比较三组人群肠道菌群的多样性、菌落组成、物种丰度差异等变化特点。结果:1.T2DM(肝郁脾虚证)组(A组),T2DM伴焦虑抑郁状态(肝郁脾虚证)组(B组)以及健康组(C组)三组基本信息(年龄、性别、BMI)比较无统计学差异(P>0.05)。2.A组和B组有无降糖治疗、病程、空腹血糖(FBG)、餐后2小时血糖(PBG)、糖化血红蛋白(Hb A1c)比较无统计学意义(P>0.05),两组焦虑自评量表(SAS)评分、抑郁自评量表(SDS)评分比较有统计学意义(P<0.01)。3.肠道菌群测序结果:60个样品测序共获得5127955条原始序列,经条件筛选后共得到3415556条优质序列,进行去噪、去嵌合体等步骤后生成6304个ASV,三组共有的ASV数为657个,三组样本各自特有的ASV数为A组特有1900个、B组特有2181个、C组特有976个。4.Alpha多样性指数形成的稀释曲线平缓,显示本实验三组的测序数据量已足够。疾病组A组、B组的Chao1指数、Ace指数、Observed指数、Shannon指数与健康组C组相比,均有下降趋势,但差异无统计学意义(P>0.05)。5.Beta多样性分析显示A、B组和C组存在分开趋势,表明A、B疾病组与健康C组的菌群组成存在着一定差异,且差异具有统计学意义(P<0.05)。6.门水平上:A、B、C三组的厚壁菌门(Firmicutes)含量分别为:57.21%、56.26%、68.15%,拟杆菌门(Bacteroidetes)含量分别为:15.93%、23.22%、17.22%,变形菌门(Proteobacteria)含量分别为:15.31%、10.99%、6.63%,放线菌门(Actinobacteria)含量分别为:9.95%、8.13%、7.66%;梭杆菌门(Fusobacteria)含量分别为:0.61%、1.03%、0.07%。其中A、B组均以厚壁菌门、拟杆菌门、变形菌门作为优势菌门,C组以厚壁菌门、拟杆菌门、放线菌门作为优势菌门。7.属水平上:A组的优势菌属主要为粪杆菌属(Faecalibacterium)、巨单胞菌属(Megamonas)、双歧杆菌属(Bifidobacterium),B组的优势菌属主要为粪杆菌属(Faecalibacterium)、普雷沃氏菌属(Prevotella)、拟杆菌属(Bacteroides),C组的优势菌属主要为粪杆菌属(Faecalibacterium)、拟杆菌属(Bacteroides)、小杆菌属(Dialister)。8.对三组样本中排名前20的菌属水平上的相对丰度进行统计学分析,结果显示以下6种菌属之间差异具有统计学意义(P<0.05),它们分别是:考拉杆菌属(Phascolarctobacterium)、芽殖菌属(Gemmiger)、粪球菌属(Coprococcus)、普雷沃氏菌属(Prevotella)、粪杆菌属(Faecalibacterium)和丁酸弧菌属(Butyrivibrio),进一步采用Dunn-Bonferroni法进行两两比较,结果显示与C组(健康组)比较,A组的芽殖菌属、粪杆菌属相对丰度明显下降(P<0.05),B组的考拉杆菌属、粪球菌属和普雷沃氏菌属相对丰度明显增加(P<0.05),B组的芽殖菌属相对丰度明显下降(P<0.05)。其余14种菌群属水平在丰度上各有高低,但差异无统计学意义(P>0.05)。9.LEf Se分析得出三组最终的差异物种:A组:放线菌门(Actinobacteria)、放线菌纲(Actinobacteria)、双歧杆菌目(Bifidobacteriales)、双歧杆菌科(Bifidobacteriaceae)、双歧杆菌属(Bifidobacterium)、青春双歧杆菌(adolescentis)、韦荣球菌科(Veillonellaceae)、韦荣球菌属(Veillonella)、乳杆菌科(Lactobacillaceae)、乳杆菌属(Lactobacillus)、红蝽菌科(Coriobacteriaceae)、红蝽菌目(Coriobacteriales)、柯林斯菌属(Collinsella)、气化菌(aerofaciens);B组:普雷沃氏菌属(Prevotella)、普雷沃氏菌科(Prevotellaceae)、copri菌、丁酸弧菌属(Butyrivibrio)、crossotus菌;C组:疣微菌科(Ruminococcaceae)、formicilis菌、芽殖菌属(Gemmiger)、巴恩斯氏菌属(Barnesiella)、intestinihominis菌、巴恩斯氏菌科(Barnesiellaceae)。10.通过对2型糖尿病(肝郁脾虚证)患者和2型糖尿病伴焦虑抑郁(肝郁脾虚证)患者的肠道菌群与相关临床指标(FBG、Hb A1c、SAS、SDS评分)的相关性进行分析,结果显示:肠杆菌属(Enterobacter)、脱硫弧菌属(Desulfovibrio)、甲烷杆菌属(Methanobrevibacter)与FBG呈显著负相关(P≤0.01);劳特罗普氏菌属(Lautropia)、副拟杆菌属(Parabacteroides)与Hb A1c呈正相关(P≤0.05);颤螺菌属(Oscillospira)、丁酸弧菌属(Butyrivibrio)与SAS评分呈显著正相关(P≤0.01),假支杆菌属(Pseudoramibacter)、光岗菌属(Mitsuokella)、变形杆菌属(Proteus)与SAS评分呈显著负相关(P≤0.01);丁酸单胞菌(Butyricimonas)与SDS评分呈显著正相关(P≤0.001),假支杆菌属(Pseudoramibacter)和变形杆菌属(Proteus)与SDS呈显著负相关(P≤0.01)。结论:1.T2DM(肝郁脾虚证)组、T2DM伴焦虑抑郁状态(肝郁脾虚证)组与健康组的肠道微生物均以厚壁菌门和拟杆菌门作为优势菌门,但是两个疾病组的优势菌门比例严重失调。2.T2DM(肝郁脾虚证)组和T2DM伴焦虑抑郁状态(肝郁脾虚证)组在主要菌门的相对丰度改变上具有趋同性:两组厚壁菌门比例均低于健康组,两组变形菌门和放线菌门比例均高于健康组。3.T2DM(肝郁脾虚证)组和T2DM伴焦虑抑郁状态(肝郁脾虚证)组的肠道菌群处于十分紊乱且复杂的状态,有益菌的下降、条件致病菌的升高以及有益菌应激性的升高可能是导致其肠道菌群紊乱的原因。4.普雷沃菌属和丁酸弧菌属可能是T2DM伴焦虑抑郁状态(肝郁脾虚证)的肠道菌群客观化指标。5.肠道菌群与T2DM患者的血糖指标(FBG、Hb A1c)和情绪状态(SAS、SDS评分)具有相关性,菌群结构的改变可能会影响患者血糖指标的高低和焦虑、抑郁情绪的严重程度。
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