基于高通量測序技術探討冠心病患者的腸道菌群變化及其相關性
發(fā)布時間:2020-03-28 23:20
【摘要】:背景隨著生活水平的提高和生活方式的改變,冠心病的發(fā)病率、患病率逐年升高,而且年輕化趨勢明顯,接受治療的患者人數也持續(xù)增加。面對眾多的冠心病患者,目前人們更關注疾病的治療,對于發(fā)病前的預防及發(fā)病后的控制重視不夠,導致疾病的進一步發(fā)生發(fā)展,造成社會、國家、家庭、個人的負擔,因此預防和控制冠心病意義重大。然而冠心病的具體發(fā)病機制尚不清楚,但多數學者研究冠心病的危險因素,危險因素分為不可控制(高齡、性別)和可控制(高血壓、糖尿病、吸煙、肥胖癥、血脂異常)的。近年來,有研究表明腸道菌群與動脈粥樣硬化、心肌梗死、血壓、血脂、血糖、維生素的合成等有關,其動脈粥樣硬化、血壓、血脂、血糖等是冠心病的危險因素,故本文探討腸道菌群與冠心病關系,同時探討腸道菌群與冠心病的危險因素的相關性,用以探討腸道微生物群可能通過的危險因素的代謝通路而導致冠心病的發(fā)生發(fā)展。目的基于高通量測序技術探討冠心病患者的腸道菌群變化及其相關性。方法選取2016年7月至2017年6月新鄉(xiāng)醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院心血管內科及重癥心臟監(jiān)護室收治的經心電圖、心肌酶學標志物、冠狀動脈造影檢查并結合臨床表現確診的冠心病住院患者62例,男性38例,女性24例,年齡29-75歲,平均(54.67±9.45)歲,根據Gensini評分標準將冠心病受試者分為低度組(30例)、中重度組(32例)。選取同期與我院體檢的健康者60例作為對照組,其中男性35例,女性25例,年齡28-72歲,平均(53.71±7.25)歲。所有受試者均排除標準如下:(1)胃腸道手術史或器質性疾病史。(2)酗酒史、糖尿病及其他影響腸道菌群的疾病。(3)全身或局部未控制的炎癥。對照組受試者于體檢當天、CHD組受試者均于入院次日清晨空腹抽取肘靜脈血送至檢驗科測定血同型半胱氨酸、血脂、葉酸、維生素B12的水平及測量血壓。經研究對象同意后,收集CHD組及對照組受試者的糞便標本,采集受試者的新鮮糞便約5g于無菌冷凍試管中,封口后于1h內送至心臟病重點實驗室中,稱取2.0g糞便,余置于-80℃超低溫冰箱內保存。提取DNA,檢測DNA濃度,行熒光定量PCR,后外包至蘇州金唯智科技有限公司行腸道微生物高通量測序,檢測腸道菌群的變化。CHD組受試者與對照組受試者在年齡、性別、血脂、身高、體重、體重指數、空腹血糖、飲食情況比較差異無統(tǒng)計學意義(P0.05),具有可比性。結果1.冠心病組與對照組的腸道菌群在門水平上的比較在門水平上,冠心病組及對照組中均含有擬桿菌門(Bacteroidetes)、厚壁菌門(Firmicutes)、變形菌門(Proteobacteria)、梭桿菌門(Fusobacteria)、放線菌門(Actinobacteria)、廣古菌門(Euryarchaeota)等6個菌門。與對照組相比,冠心病組腸道微生物菌群含軟壁菌門(Tenericutes)、互養(yǎng)菌門(Synergistetes),在門水平上結構和構成成分發(fā)生了顯著的改變,但擬桿菌門、厚壁菌門仍是優(yōu)勢菌門。2.冠心病各組的腸道菌群在門水平上的比較與冠心病輕度組相比,冠心病中重度組擬桿菌門、梭桿菌門、放線菌門豐度明顯下降,厚壁菌門、變形菌門豐度明顯升高,其差異有統(tǒng)計學意義;說明隨著冠狀動脈狹窄程度的增加冠心病組的腸道菌群的豐度進一步改變。3.冠心病組與對照組的腸道菌群在屬水平上的比較在屬水平上對冠心病組與對照組的腸道菌群進行比較分析,共獲的99個不同菌屬。其中,冠心病組種屬豐度較高的菌屬依次是:Bacteroides(25.76%)、Faecalibacterium(7.86%)、Megamonas(5.38%)、Alistipes(4.22%)、Escherichia-Shigella(4.05%)、Fusobacterium(3.72%)、Parabacteroides(3.46%)、Roseburia(2.51%)、Prevotella_9(2.38%)、Bifidobacterium(0.92%)、Klebsiella(0.84%);對照組種屬豐度較高的菌屬依次是:Bacteroides(50.12%)、Fusobacterium(3.721%)、Megasphaera(0.14%)、Roseburia(4.07%)、Faecalibacterium(3.5%)、Prevotella_9(3.34%)、Phascolarctobacterium(3.32%)、Bifidobacterium(2.07%)、Alistipes(2.04%)、Klebsiella(1.98%)、Parabacteroides(1.04%)、Escherichia-Shigella(0.23%)、Fusobacterium(0.022%)。冠心病組及對照組所有樣本所獲得的99種菌屬進行物種統(tǒng)計學差異分析,冠心病組有新的菌屬出現,且各菌屬的結構比例也發(fā)生了改變。冠心病組Faecalibacterium、Alistipes、Escherichia-Shigella、Fusobacterium的豐度增加,Bacteroides、Megasphaera、Roseburia、Prevotella_9、Bifidobacterium豐度下降,差異有統(tǒng)計學意義。Citrobacter、Weissella、Succinivibrio、Ruminiclostridium、Eisenbergiella、Enterococcus等為冠心病組新出現的菌屬。4.冠心病各組的腸道菌群在屬水平上的比較冠心病兩組相比,Bacteroides、Roseburia、Prevotella-9、Fusobacterium、Parabacteroides、Bifidobacterium、Klebsiella、Ruminococcus-2的豐度降低;Faecalibacterium、Alistipes、coprostanoligenes_group、Subdoligranulum、Dialister、Phascolarctobacterium的豐度升高,差異有統(tǒng)計學意義。Escherichia-Shigella、Megasphaera的豐度無統(tǒng)計學差異。5.冠心病組與對照組的血壓、Hcy、葉酸、維生素B12水平的比較與對照組相比,冠心病組的血壓、Hcy水平升高、葉酸、維生素B12水平下降,差異有統(tǒng)計學意義。6.冠心病各組的血壓、Hcy、葉酸、維生素B12水平的比較與對照組相比,冠心病低度組的血壓、Hcy水平升高、葉酸、維生素B12水平下降,差異有統(tǒng)計學意義。與對照組及冠心病低度組相比,冠心病中重度組的血壓、Hcy水平升高、葉酸、維生素B12水平下降,差異有統(tǒng)計學意義。7.冠心病組的擬桿菌門、厚壁菌門、羅氏菌屬、普氏菌屬、梭菌屬、雙歧桿菌屬與血壓、血同型半胱氨酸、葉酸、維生素B12的相關性7.冠心病組擬桿菌門、厚壁菌門、Bacteroides、Faecalibacterium、羅氏菌屬、普氏菌屬、雙歧桿菌屬與血壓、血同型半胱氨酸、葉酸、維生素B12的相關性冠心病組葉酸、維生素B12與Hcy呈負相關(r=-0.332、-0.378,P0.05);冠心病組葉酸、維生素B12與雙歧桿菌屬呈正相關(r=0.352、0.257,P0.05);冠心病組葉酸、維生素B12與血壓呈負相關(r=-0.373、-0.401,P0.05);冠心病組Hcy與血壓呈正相關(r=0.476,P0.05);擬桿菌門、羅氏菌屬、雙歧桿菌屬與血壓呈負相關(r=-0.247、-0.041、-0.387,P0.05),厚壁菌門、普氏菌屬與血壓呈正相關(r=0.455、0.386,P0.05)結論1.冠心病患者存在腸道菌群結構的改變,提示腸道菌群參與冠心病的發(fā)生發(fā)展。2.腸道菌群失調導致F/B比值升高,葉酸、維生素B12等的合成代謝紊亂,進而影響血同型半胱氨酸、血壓等的代謝通路而導致動脈粥樣硬化及冠心病的發(fā)生發(fā)展,并為進一步研究益生菌對冠心病的作用提供了理論支持。
【圖文】:
cteroidetes)、厚壁菌門(Firmicutes)、變形菌門(Proteobacteria)、梭桿sobacteria)、放線菌門(Actinobacteria)、廣古菌門(Euryarchaeota)等 與對照組相比,冠心病組腸道微生物菌群含軟壁菌門(Tenericutes)、互養(yǎng)nergistetes),在門水平上結構和構成成分發(fā)生了顯著的改變,但擬桿菌門門仍是優(yōu)勢菌門。表 2 冠心病組與對照組的腸道菌群在門水平上的比較擬桿菌門(%)厚壁菌門(%)變形菌門(%)梭桿菌門(%)放線菌門(%)軟壁菌門(%)互養(yǎng)菌門(%)61.18±14.31 31.83±8.34 4.85±1.24 0.022±0.004 2.11±0.68 0 0 39.78±10.23 48.34±6.57 7.43±1.06 3.72±1.15 1.30±0.34 0.09±0.012 0.04±0.0087 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 立樣本 t 檢驗。冠心病組與對照組相比,P<0.05.
圖 2:冠心病各組的腸道菌群在門水平上的豐度組與對照組的腸道菌群在屬水平上的比較圖 3,在屬水平上對冠心病組與對照組的腸道菌群進行比較分屬。 其中,,冠心病組種屬豐度較高的菌屬依次是:Bacteroideserium(7.86%)、Megamona(s5.38%)、Alistipe(s4.22%)、EscheriFusobacterium (3.72%)、Parabacteroides(3.46%)、Rosebur9(2.38%)、Bifidobacterium(0.92%)、Klebsiella(0.84%)的菌屬依次是:Bacteroides(50.12%)、Fusobacterium( 3ra(0.14%)、Roseburia(4.07%)、Faecalibacterium(3.5%)、、Phascolarctobacterium(3.32%)、Bifidobacterium (2.07%)、Klebsiella(1.98%)、Parabacteroides(1.04%)、Escheri
【學位授予單位】:新鄉(xiāng)醫(yī)學院
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2018
【分類號】:R541.4
本文編號:2605057
【圖文】:
cteroidetes)、厚壁菌門(Firmicutes)、變形菌門(Proteobacteria)、梭桿sobacteria)、放線菌門(Actinobacteria)、廣古菌門(Euryarchaeota)等 與對照組相比,冠心病組腸道微生物菌群含軟壁菌門(Tenericutes)、互養(yǎng)nergistetes),在門水平上結構和構成成分發(fā)生了顯著的改變,但擬桿菌門門仍是優(yōu)勢菌門。表 2 冠心病組與對照組的腸道菌群在門水平上的比較擬桿菌門(%)厚壁菌門(%)變形菌門(%)梭桿菌門(%)放線菌門(%)軟壁菌門(%)互養(yǎng)菌門(%)61.18±14.31 31.83±8.34 4.85±1.24 0.022±0.004 2.11±0.68 0 0 39.78±10.23 48.34±6.57 7.43±1.06 3.72±1.15 1.30±0.34 0.09±0.012 0.04±0.0087 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 立樣本 t 檢驗。冠心病組與對照組相比,P<0.05.
圖 2:冠心病各組的腸道菌群在門水平上的豐度組與對照組的腸道菌群在屬水平上的比較圖 3,在屬水平上對冠心病組與對照組的腸道菌群進行比較分屬。 其中,,冠心病組種屬豐度較高的菌屬依次是:Bacteroideserium(7.86%)、Megamona(s5.38%)、Alistipe(s4.22%)、EscheriFusobacterium (3.72%)、Parabacteroides(3.46%)、Rosebur9(2.38%)、Bifidobacterium(0.92%)、Klebsiella(0.84%)的菌屬依次是:Bacteroides(50.12%)、Fusobacterium( 3ra(0.14%)、Roseburia(4.07%)、Faecalibacterium(3.5%)、、Phascolarctobacterium(3.32%)、Bifidobacterium (2.07%)、Klebsiella(1.98%)、Parabacteroides(1.04%)、Escheri
【學位授予單位】:新鄉(xiāng)醫(yī)學院
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2018
【分類號】:R541.4
【參考文獻】
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本文編號:2605057
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