结直肠息肉患者口腔与肠道菌群的构成分析

来源 :河北工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tu309
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目的:本研究通过应用16SrDNA扩增子测序技术探究结直肠息肉患者与健康人群口腔及肠道菌群构成的差异,并探索口腔菌群与肠道菌群的联系。尝试挑选出可能参与疾病发生的菌群或菌种,探究其预测结直肠息肉发生的可能性,为结直肠息肉的预防、非侵入性治疗及防止再发提供思路。方法:选取2020年10月至2021年10月,就诊于河北工程大学附属医院行结直肠镜检查且病理诊断为结直肠息肉的34名患者作为结直肠息肉组(CP),另选择同期体检正常的23名志愿者作为健康对照组(HC),分别留取两组人群的口腔及粪便样本进行16SrDNA扩增子测序,将测序所得数据与Greengene数据库进行比对,对各组样本菌群进行物种组成及差异分析。结果:1、经过对收集的标本进行质检后共得到57例唾液样本,其中包括结直肠息肉人群唾液(CPSa)样本34例、健康人群唾液(HCSa)样本23例;共得到粪便样本57例,其中包括结直肠息肉人群粪便(CPFe)样本34例、健康人群粪便(HCFe)样本23例,以上样本质量合格均进行了后续测序分析。2、物种积累曲线趋于平缓,表明该研究样本量充足,可以反映整体菌群构成特点。3、Venn图显示结直肠息肉发生时口腔与肠道的重叠菌群数目较正常人群增加,菌群发生了移位。通过物种组成分析发现黄杆菌科及其分类水平下的二氧化碳嗜纤维菌属、黄褐二氧化碳嗜纤维菌等在口腔中存在,而不存在于健康人粪便中,当结直肠息肉发生时,以上菌群均可在患者粪便中检测出来且结肠息肉组口腔中的黄褐二氧化碳嗜纤维菌含量较健康人群明显增高(p=0.030)。4、结直肠息肉组与健康对照组口腔菌群比较:组间的α多样性指数均无明显差异。PLS-DA分析图中两组样本菌群存在显著差异。物种组成差异分析中发现,在科水平上,产碱菌科(p=0.007)、葡萄球菌科(p=0.009)、瘤胃菌科(p=0.019)在结直肠息肉患者口腔中的占比较健康人群明显增高,艰难杆菌科(p=0.038)、S24-7(p=0.048)在健康人口腔中丰度较高;在属水平上,巨球菌属(p=0.004)、萨特氏菌属(p=0.007)、葡萄球菌属(p=0.009)、厌氧棒状菌属(p=0.014)、毛螺菌属(p=0.015)、布劳特氏菌属(p=0.035)、粪杆菌属(p=0.044)在结直肠息肉患者口腔中的占比较健康人群明显增高;在种水平上,单形拟杆菌(p=0.007)、粪普雷沃氏菌(p=0.008)、表皮葡萄球菌(p=0.009)、黄褐二氧化碳嗜纤维菌(p=0.030)、普氏栖粪杆菌(p=0.044)在结直肠息肉患者口腔中的占比较健康人群明显增高。通过将显著差异菌进行诊断有效性检测发现,两组口腔样本中诊断效能较大的菌群包括:瘤胃菌科、巨球菌属、单形拟杆菌、表皮葡萄球菌、黄褐二氧化碳嗜纤维菌,AUC值依次是0.685、0.710、0.692、0.687、0.671。5、结直肠息肉组与健康对照组肠道菌群比较:两组样本菌群α多样性指数无显著差异。PLS-DA分析发现两组样本分布具有显著差异。物种差异分析发现,在科水平上,链球菌科(p=0.039)在结直肠息肉组粪便中的丰度较健康对照组高,消化球菌科(p=0.049)在健康对照组粪便中的丰度明显增高;在属水平上,链球菌属(p=0.037)在结直肠息肉组粪便中的丰度较健康对照组高,霍尔德曼氏菌属(p=0.018)、明串珠菌属(p=0.034)、考拉杆菌属(p=0.036)在健康对照组粪便中丰度明显增高;在种水平上,生殖道放线菌(p=0.018)、肠系膜明串珠菌(p=0.034)在健康对照组粪便中丰度明显增高。通过将显著差异菌进行诊断有效性检测,发现两组粪便样本中诊断效能较大的菌群包括:链球菌科、霍尔德曼氏菌属、考拉杆菌属、链球菌属、肠系膜明串珠菌,AUC值分别为0.663、0.676、0.665、0.664、0.664。6、口腔与肠道菌群比较:Graphlan图显示口腔菌群与肠道菌群均由厚壁菌门、变形菌门、拟杆菌门构成。口腔菌群与肠道菌群拥有一部分相同菌种。结论:(1)结直肠息肉患者口腔中的瘤胃菌科、巨球菌属、单形拟杆菌、表皮葡萄球菌、黄褐二氧化碳嗜纤维菌含量较正常人群明显增高,推测这些菌群有可能通过某种途径参与了结直肠息肉的发生。(2)结直肠息肉患者肠道中链球菌科、链球菌属等致病菌含量明显增加,考拉杆菌属、肠系膜明串珠菌等有益菌群含量显著降低,提示或可通过降低致病菌含量、增加有益菌占比防止结直肠息肉复发。(3)结肠息肉患者口腔与肠道的重叠菌明显增多,提示某细菌重叠可能会预示结肠息肉的发生。(4)正常情况下,黄褐二氧化碳嗜纤维菌在口腔定植,在粪便中检测不到,在结直肠息肉患者口腔明显增高且粪便中可以被检测到,推测该菌可能从口腔向肠道发生转移,并参与结直肠息肉的发生。
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