【摘要】：背景:炎癥性腸病(inflammatory bowel diseases,IBD)是一種與遺傳和環(huán)境相關(guān)的慢性腸道疾病,分為潰瘍性結(jié)腸炎(ulcerative colitis,UC)和克羅恩病(Crohn's disease,CD)兩種亞型,隨著工業(yè)社會的發(fā)展,發(fā)病率在全球范圍內(nèi)明顯上升。由于其臨床癥狀不典型,易被漏診和誤診,且現(xiàn)有的診斷方法操作復(fù)雜且有損傷。隨著人體腸道微生物組研究的深入,很多都研究證實炎癥性腸病患者腸道菌群發(fā)生了紊亂,提示腸道菌群在炎性腸病的診斷和風(fēng)險評估中具有潛在價值。此外,本課題組近期研究發(fā)現(xiàn)代謝性疾病的模型具有本地化特征,但炎癥性腸病所呈現(xiàn)的腸菌紊亂強于代謝性疾病,那么炎癥性腸病是否可以建立跨不同地區(qū)人群的診斷模型?目的:1.觀察不同地區(qū)IBD患者腸道菌群結(jié)構(gòu),識別跨地區(qū)變化一致的生物標(biāo)志物,并探索其菌群功能變化特征。2.建立IBD的診斷模型,并驗證模型外推效率。3.觀察不同地區(qū)UC患者和CD患者腸道菌群結(jié)構(gòu),建立IBD兩種疾病亞型的鑒別診斷模型,并驗證其外推效率。方法:在本課題組IBD患者腸道微生物研究的基礎(chǔ)上,另外收集到西班牙、捷克、芝加哥、波士頓和美國(RISK)隊列共533例IBD患者和276名健康對照(healthy controls,HC)16s rRNA基因序列。使用微生物組分析軟件QIIME(v1.9.1)分析腸道菌群組成和多樣性指標(biāo),使用微生物多樣性分析軟件LEfSe比較IBD患者與健康對照有統(tǒng)計學(xué)差異的腸菌標(biāo)志物。隨機森林法建立診斷模型。PICRUSt預(yù)測菌群功能變化特征。結(jié)果:受地區(qū)等因素的影響,不同地區(qū)IBD患者菌群多樣性和HC的差異具有不同表現(xiàn),IBD患者腸道菌群存在地區(qū)特異性的失調(diào)模式,但不同地區(qū)間的菌群失衡仍然存在一致性。IBD患者腸道中產(chǎn)短鏈脂肪酸菌瘤胃球菌屬顯著下降是跨地區(qū)最為一致的生物標(biāo)志物,桿菌綱和腸桿菌科增多也是跨地區(qū)較為一致的生物標(biāo)志物。與致病菌的增多相比,有益菌的減少與IBD患者更為相關(guān)。人體重要的抗氧化物質(zhì)谷胱甘肽,其代謝在中國隊列、西班牙隊列、芝加哥隊列和波士頓隊列IBD患者腸道顯著增強,提示氧化應(yīng)激在多個地區(qū)IBD患者腸道中都有發(fā)生,可能是IBD患者腸道內(nèi)共同的功能變化。代謝性疾病模型外推效率會受到地區(qū)因素的限制,但是IBD患者菌群的失調(diào)要大于地區(qū)等因素的影響,以西班牙隊列建立的模型外推到中國、捷克、芝加哥和波士頓隊列時的AUC分別為71.3%、75.9%、81.3%和95.4%,均值達(dá)到80.98%,是本研究中模型外推分類效率最好的模型,此外,IBD的綜合診斷模型外推到中國、西班牙、捷克、芝加哥和波士頓隊列的AUC分別為88.3%、77.5%、72.9%、71.1%和89.0%,提示IBD跨人群診斷模型的建立具有一定的可行性。雖然本研究中得了外推分類效率較好的模型,但也未完全避免地區(qū)等因素的影響,畢竟中國隊列建立的分類模型外推平均AUC只有69.25%。不同地區(qū)隊列UC患者和CD患者腸道菌群結(jié)構(gòu)之間的不同存在較大的變異,跨地區(qū)IBD亞型分類模型的外推受到限制。結(jié)論:IBD患者腸道菌群的紊亂模式受到地區(qū)、人群等因素的影響,但不同地區(qū)間仍然存在一致的變化信號,因此,建立跨人群IBD診斷模型具有一定的可行性。
【圖文】：

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ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ邐ＰＣ１邋（４０．０５０％）逡逑圖１－２各隊列健康對照組ａ多樣性指數(shù)ＰＤ＿ｓｖｈｏｌｅ＿ｔｒｅｅ邋（左）與基于Ｕｎｉｆｒａｃ距離的腸道菌逡逑．邐群Ｐ多樣性（右
【學(xué)位授予單位】：南方醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：R574

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本文編號：2621465