“脾肾阳虚”型原发性骨质疏松症患者肠道菌群多样性分析

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目的:探究“脾肾阳虚”型原发性骨质疏松症患者肠道菌群的结构特征,并通过对比“脾肾阳虚”型原发性骨质疏松症患者与正常健康人群肠道菌群结构和代谢产物的差异,研究肠道菌群对“脾肾阳虚”型原发性骨质疏松症的作用机制。材料与方法:本研究采用病例对照研究方法,选择从2021年4月到2021年11月就诊于辽宁中医药大学附属医院骨一科病房的受试者及社会健康受试者,根据中医证型诊断标准和骨质疏松症诊断标准分为正常组和脾肾阳虚型骨质疏松组。在受试者签署知情同意书后,对两组受试者的性别、饮食习惯等基本信息以问卷调查的方式进行统计。收集两组受试者静脉血,检测骨代谢相关指标并进行统计。收集两组受试者的粪便,提取肠道菌群的基因组DNA,对菌群16SV3-V4区DNA进行PCR扩增,检测获得原始序列。对原始序列去杂处理,生成优化序列,并根据相似性,将优化序列归类为多个操作单元。每个操作单元与基因库对比后得到物种注释,结合物种注释,对两组肠道菌群结构进行分析。本研究采用SPSS22.0软件对数据进行统计分析。结果:本研究收集受试者43例,排除2例,最终纳入41例,正常组受试者22例,脾肾阳虚型骨质疏松组受试者19例。两组受试者的性别未存在统计学差异(P>0.05);脾肾阳虚型骨质疏松组PTH和VD3指标比正常组低(P<0.05),两组间β-CTX、PINP、IL-10、OCN指标未存在统计学差异(P>0.05)。两组间肠道菌群OTUs存在重叠。两组Alpha多样性分析,两组间Alpha多样性指数存在显著差异,脾肾阳虚型骨质疏松组Chao1指数和Observed species指数高于正常组。两组肠道菌群主成分分析,其存在不同的聚集倾向,且肠道菌群结构组成存在差异;两组各个分类水平肠道菌群结构分析,以相对丰度柱状图形式展示。同时对两组组间差异物种分析,结果从柱状图直观角度,两组各个分类水平肠道菌群结构都不相同。在各分类水平主要菌群对比中发现,在目水平脾肾阳虚型骨质疏松组肠道Burkholderiales丰度较正常组低,在属水平脾肾阳虚型骨质疏松组肠道Blautia丰度较正常组低,在种水平脾肾阳虚型骨质疏松组肠道Bacteroides vulgatus、Bacteroides stercoris、Bacteroides coprocola丰度较正常组低,具有统计学差异,其余分类水平两组间主要菌群的差异,经统计学分析,不具有显著性;在各分类水平低丰度菌群中,两组存在多个差异菌群,包括Spirochaetota等。对两组肠道菌群进行Lef Se分析,发现组间具有统计学差异的关键生物标志物为Lactobacillales、Agathobacter、Blautia、Lachnoclostridium、Lachnospiraceae、Lachnospirales、Parasutterella、Sutterellaceae、Burkholderiales。结论:1.本试验中,脾肾阳虚型原发性骨质疏松症患者肠道菌群物种数目与正常健康人群存在差异,具有统计学意义(P<0.05)。2.脾肾阳虚型原发性骨质疏松症患者的肠道菌群结构与正常健康人群存在差异。相对丰度较高(≥1%)的主要菌群中,在目水平,脾肾阳虚型骨质疏松组Burkholderiales丰度较正常组低,在属水平,脾肾阳虚型骨质疏松组Blautia丰度较正常组低,在种水平,脾肾阳虚型骨质疏松组肠道Bacteroides vulgatus、Bacteroides stercoris、Bacteroides coprocola丰度较正常组低,在门、纲和科水平,两组间相对丰度较高菌群的差异不具有显著性;相对丰度较低的菌群中,两组在各分类水平均存在多种显著差异物种。3.对两组受试者群肠道菌群结构差异起关键作用的物种包括Agathobacter、Blautia、Lachnoclostridium、Lachnospiraceae、Lachnospirales、Parasutterella,这些关键差异物种大部分都能产生SCFAs,所以肠道微生物菌群可能是通过SCFAs影响脾肾阳虚型原发性骨质疏松症的的发生发展。
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