研究背景原发性骨质疏松症是骨科诊疗过程中一种常见的骨骼疾病,它是以骨矿物质及骨胶质含量减低、骨组织微结构损坏导致的骨组织脆性增加、骨强度下降,容易发生骨折为特征的全身性代谢骨病。骨质疏松症患者在日常活动中受到轻微创伤即可发生骨折,称为骨质疏松性骨折,是骨质疏松症的严重后果,危害巨大,是老年患者致残甚至危及生命的主要原因之一。骨骼的完整性是由不断重复、时空偶联的骨吸收和骨形成的动态代谢过程维持,当骨形成与骨吸收呈代谢负平衡时导致骨质流失和骨质疏松。相关基础及临床研究表明,肠道菌群可能直接或与神经系统协同通过脑-肠轴调节免疫系统、内分泌系统等参与机体骨代谢过程。然而,到目前为止,国内外与此相关的研究较少,尚无大样本量研究来分析骨质疏松症和微生物群之间的联系。目的本研究旨在探讨原发性骨质疏松症患者肠道菌群成分构成及分布,对比原发性骨质疏松症患者与健康人肠道菌群差异,以期发现原发性骨质疏松症患者中特定的肠道菌群变化,并探索这些特定的肠道菌群变化在原发性骨质疏松症发生发展过程中可能的作用机制。方法前瞻性招募2019年度就诊于郑州大学第一附属医院的96名志愿者,采集其粪便标本,使用骨密度仪测量志愿者的腰椎骨密度、髋部骨密度,分为原发性骨质疏松症组48例(女,29例),健康对照组48例(女,30例)。进行16S rDNA扩增子测序分析肠道细菌群落组成,对比原发性骨质疏松症组与健康对照组肠道菌群成分的差异。PICRUSt对原发性骨质疏松症组及健康对照组肠道菌群生物功能进行元基因组功能预测,研究其可能在该病发生发展过程中的作用。通过随机森林算法构建分类模型,对关键生物标志物进行筛选。结果1.原发性骨质疏松症患者肠道菌群物种多样性显著升高,差异有统计学意义(P<0.05)。2.原发性骨质疏松症组微生物组成差异有显著性,与原发性骨质疏松症相关的关键菌群小类杆菌属(Dialister)(0.036 vs.0.004,P<0.001)、粪杆菌属(Faecalibacterium)(0.331 vs.0.132,P<0.001)丰度显著富集。3.PICRUST结果显示肠道菌群和原发性骨质疏松症之间存在广泛潜在的通路,包括遗传信息处理、代谢、环境信息处理、细胞过程、人类疾病和有机体系统。4.基于优势微生物区系的判别模型可以有效地区分原发性骨质疏松症患者与健康对照个体。结论1.原发性骨质疏松症组肠道菌群多样性较健康对照组显著升高,菌群结构组成在各个(门、纲、目、科、属)分类水平上均有差异。2.原发性骨质疏松症组作为生物标记物的是拟杆菌纲(Bacterioidia)及其下目、科水平物种,瘤胃菌科(Ruminococcaceae)、普雷沃氏菌科(Prevotellaceae)、小类杆菌属(Dialister)、粪杆菌属(Faecalibacterium)。3.小类杆菌属和粪杆菌属与原发性骨质疏松症发生发展过程存在一定联系,二者能够通过多种机制调节骨代谢。