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研究背景：
近年来，大量研究表明肠道菌群紊乱在心脑血管疾病的病理生理学机制中发挥重要作用。TMAO是一种肠道微生物依赖的代谢产物，参与心脑血管疾病和动脉粥样硬化性疾病的发生发展。肠道微生物可以将饮食来源的胆碱、左旋肉毒碱、氧化三甲胺（trimethylamine-N-oxide，TMAO）代谢形成三甲胺（TMA），随后TMA进入门脉循环,在肝脏中被氧化成TMAO。Zonulin是一种肠道分泌的,可调节内皮细胞胞间紧密连接（intercellular tight junctions，TJs）的蛋白，血清Zonulin水平升高提示肠道通透性增加。肠道通透性增加是血液TMAO水平升高的重要原因之一。目前，尚缺乏关于大动脉粥样硬化性脑卒中（LAA）和心源性栓塞性脑卒中（CE）肠道通透性、血液TMAO水平与肠道菌群的组成及功能改变相关分析的文献报道。
研究目的：
为了研究急性缺血性脑卒中患者肠道菌群的改变、血浆TMAO水平的变化以及他们之间的相关性分析，建立本病例对照研究，包括：分析LAA、CE患者与健康对照人群肠道菌群的组成和功能差异，探讨肠道菌群改变与脑卒中之间的关系；分析LAA、CE患者与健康对照人群血清Zonulin水平差异，探讨肠道通透性改变与脑卒中之间的关系；分析LAA、CE患者与健康对照人群血浆TMAO水平差异，探讨血浆TMAO水平改变与脑卒中之间的关系。为临床脑卒中患者的诊断、治疗及预防提供理论依据和新的思路。
研究方法：
本研究纳入108名急性缺血性卒中患者和59名健康对照人群，所有参与者均留取空腹血液样本（167份），其中131位参与者按要求留取粪便样本。采用稳定同位素稀释液相色谱质谱联用技术（LC-MS）检测血浆TMAO水平，ELISA法检测血清Zonulin水平，16s RNA（V4-V5）基因测序技术研究肠道菌群组成特征，利用PICRUST（phylogenetic investigation of communities by reconstruction of unobserved states）软件预测肠道菌群功能特征，利用MIPAV（medical image processing,analysis,and visualization）软件计算脑梗死体积，采用颈动脉超声检测检测颈动脉斑块面积。
研究结果：
与健康对照人群比较，大动脉粥样硬化性脑卒中患者和心源性栓塞性脑卒中患者血浆TMAO水平、血清Zonulin水平显著升高（TMAO：LAA vs CE vscontrol，2931±456.4ng/mL vs4220±577.6ng/mL vs1663±117.8ng/mL；Zonulin:LAA vs CE vs control,2.71±1.17ng/mL vs2.17±1.00ng/mL vs0.43±0.07ng/mL，P均＜0.05）；LAA组患者的血浆TMAO水平与颈动脉斑块面积呈正相关（r=0.333，P=0.0093）；与健康对照人群相比，LAA组患者和CE组患者的肠道菌群组成和功能特性发生显著改变，α-多样性指数和β-多样性指数明显增加，LAA组患者肠道菌群具有更多将饮食来源的胆碱、TMAO转化为TMA的细菌如Klebsiella、Enterobacteriaceae等；Parabacteroides属相对丰度与脑梗死患者的梗死体积、颈动脉粥样硬化斑块面积以及血清总胆固醇呈正相关（P＜0.05），与ADL评分（Activity of Daily Living score）呈负相关（P＜0.05）；Streptococcus属相对丰度与空腹血糖呈正相关（P＜0.05），与总胆固醇水平呈负相关（P＜0.05）；Collinsella、Parabacteroides、Alloprevotella、Lactobacillus、Anaerotruncus、Fastidiosipila、Mogibacterium和Klebsiella等肠道细菌可以作为LAA患者生物标志物；Lactobacillus、Streptococcus、Peptostreptococcus、Fastidiosipila、Mogibacterium和Fusobacterium等肠道细菌可以作为CE患者生物标志物。
研究结论：
本研究结果表明大动脉粥样硬化性脑卒中患者和心源性栓塞性脑卒中患者肠道通透性增加，肠道菌群组成及功能改变，以及肠道菌群紊乱与血浆TMAO水平升高之间有密切的关系。提示肠道菌群紊乱参与肠道通透性增加，血浆TMAO的升高，促进急性缺血性卒中发病。另外，本研究还提示某些肠道菌群可以作为LAA患者和CE患者的生物标志物。
近年来，大量研究表明肠道菌群紊乱在心脑血管疾病的病理生理学机制中发挥重要作用。TMAO是一种肠道微生物依赖的代谢产物，参与心脑血管疾病和动脉粥样硬化性疾病的发生发展。肠道微生物可以将饮食来源的胆碱、左旋肉毒碱、氧化三甲胺（trimethylamine-N-oxide，TMAO）代谢形成三甲胺（TMA），随后TMA进入门脉循环,在肝脏中被氧化成TMAO。Zonulin是一种肠道分泌的,可调节内皮细胞胞间紧密连接（intercellular tight junctions，TJs）的蛋白，血清Zonulin水平升高提示肠道通透性增加。肠道通透性增加是血液TMAO水平升高的重要原因之一。目前，尚缺乏关于大动脉粥样硬化性脑卒中（LAA）和心源性栓塞性脑卒中（CE）肠道通透性、血液TMAO水平与肠道菌群的组成及功能改变相关分析的文献报道。
研究目的：
为了研究急性缺血性脑卒中患者肠道菌群的改变、血浆TMAO水平的变化以及他们之间的相关性分析，建立本病例对照研究，包括：分析LAA、CE患者与健康对照人群肠道菌群的组成和功能差异，探讨肠道菌群改变与脑卒中之间的关系；分析LAA、CE患者与健康对照人群血清Zonulin水平差异，探讨肠道通透性改变与脑卒中之间的关系；分析LAA、CE患者与健康对照人群血浆TMAO水平差异，探讨血浆TMAO水平改变与脑卒中之间的关系。为临床脑卒中患者的诊断、治疗及预防提供理论依据和新的思路。
研究方法：
本研究纳入108名急性缺血性卒中患者和59名健康对照人群，所有参与者均留取空腹血液样本（167份），其中131位参与者按要求留取粪便样本。采用稳定同位素稀释液相色谱质谱联用技术（LC-MS）检测血浆TMAO水平，ELISA法检测血清Zonulin水平，16s RNA（V4-V5）基因测序技术研究肠道菌群组成特征，利用PICRUST（phylogenetic investigation of communities by reconstruction of unobserved states）软件预测肠道菌群功能特征，利用MIPAV（medical image processing,analysis,and visualization）软件计算脑梗死体积，采用颈动脉超声检测检测颈动脉斑块面积。
研究结果：
与健康对照人群比较，大动脉粥样硬化性脑卒中患者和心源性栓塞性脑卒中患者血浆TMAO水平、血清Zonulin水平显著升高（TMAO：LAA vs CE vscontrol，2931±456.4ng/mL vs4220±577.6ng/mL vs1663±117.8ng/mL；Zonulin:LAA vs CE vs control,2.71±1.17ng/mL vs2.17±1.00ng/mL vs0.43±0.07ng/mL，P均＜0.05）；LAA组患者的血浆TMAO水平与颈动脉斑块面积呈正相关（r=0.333，P=0.0093）；与健康对照人群相比，LAA组患者和CE组患者的肠道菌群组成和功能特性发生显著改变，α-多样性指数和β-多样性指数明显增加，LAA组患者肠道菌群具有更多将饮食来源的胆碱、TMAO转化为TMA的细菌如Klebsiella、Enterobacteriaceae等；Parabacteroides属相对丰度与脑梗死患者的梗死体积、颈动脉粥样硬化斑块面积以及血清总胆固醇呈正相关（P＜0.05），与ADL评分（Activity of Daily Living score）呈负相关（P＜0.05）；Streptococcus属相对丰度与空腹血糖呈正相关（P＜0.05），与总胆固醇水平呈负相关（P＜0.05）；Collinsella、Parabacteroides、Alloprevotella、Lactobacillus、Anaerotruncus、Fastidiosipila、Mogibacterium和Klebsiella等肠道细菌可以作为LAA患者生物标志物；Lactobacillus、Streptococcus、Peptostreptococcus、Fastidiosipila、Mogibacterium和Fusobacterium等肠道细菌可以作为CE患者生物标志物。
研究结论：
本研究结果表明大动脉粥样硬化性脑卒中患者和心源性栓塞性脑卒中患者肠道通透性增加，肠道菌群组成及功能改变，以及肠道菌群紊乱与血浆TMAO水平升高之间有密切的关系。提示肠道菌群紊乱参与肠道通透性增加，血浆TMAO的升高，促进急性缺血性卒中发病。另外，本研究还提示某些肠道菌群可以作为LAA患者和CE患者的生物标志物。