美吉生物合作署名文章丨慢性胰腺炎患者肠道

美吉客户上海第二医院李兆申院士团队在胰腺炎主流期刊《Pancreatology》发表了题为“AlteredDiversityandCompositionofGutMicrobiotainChinesePatientswithChronicPancreatitis”的研究文章，通过16S微生物多样性分析，揭示慢性胰腺炎患者肠道菌群多样性和组成的变化。其中微生物多样性测序分析工作由美吉生物承担完成。下面小编就带大家一起看下这篇文章的精彩内容！

文章简介

英文题目：AlteredDiversityandCompositionofGutMicrobiotainChinesePatientswithChronicPancreatitis

中文题目：慢性胰腺炎患者肠道菌群多样性和组成的变化

发表杂志：Pancreatology

相关技术：16SrRNAV3-V4区微生物多样性测序

测序平台：IlluminaMiSeqPE

样品来源：粪便

研究背景

慢性胰腺炎（CP）是一种复杂的疾病，其临床症状和病程变化很大。CP的特征是轻度急性胰腺炎反复发作，导致炎性细胞浸润和纤维化。肠道菌群是宿主新陈代谢的关键因素，在免疫稳态和免疫失调中起着重要作用。然而，肠道菌群在CP发病机理中的作用尚未清楚。

本文通过16SrRNA微生物多样性测序分析，研究了CP患者肠道菌群变化，以及胰腺外分泌功能不全（PEI）和不同病因对肠道微生物多样性和物种组成的影响。

实验设计

实验设计

1、CP患者的肠道菌群变化

CP患者组的α多样性指数显著低于HC组（表1）。PCoA分析也显示CP和HC组的肠道菌群组成存在显著差异（unweightedunifrac，ANOSIM，r=0.,P=0.；weightedunifrac，ANOSIM，r=0.,P=0.；图1B，C）。

表1HC和CP患者肠道菌群多样性指标

在门水平，CP组厚壁菌门和放线菌门的丰度明显低于HC组，变形菌门含量显著高于HC组（P0.05）（图1D）。在属水平，选择有显著性差异的前15个物种进行Spearman相关性分析。结果显示Escherichia-Shigella和Faecalibacterium（r=-0.，P0.）、Subdoligranulum（r=-0.，P0.）以及Prevotella_9（r=-0.，P0.05）之间呈显著负相关关系，表明有害菌和有益菌之间存在拮抗作用（图1F）。LDA分析显示Escherichia-Shigella、Prevotella_7、Parabacteroides、Eubacterium_hallii_group和Sutterella为CP组的优势属，而Faecalibacterium、Megamonas、Subdoligranulum和Prevotella_9是HC组的优势属（图1H）。

图1CP患者肠道菌群组成

2、伴有或不伴有PEI的CP患者肠道菌群的变化

基于unweightedunifrac的PCoA分析发现两组的肠道菌群组成存在显著差异（ANOSIM，r=0.，P=0.），但基于weightedunifrac的结果（ANOSIM，r=0.，P=0.）无显著差异（图2A，B）。在丰度前5的门中，只有梭杆菌门在两组之间有显著差异，在丰度前8的属中，只有Eubacterium_rectale_group在两组间有显著差异（图2C，D）。LDA分析显示在伴有PEI的CP患者组中，Eubacterium_rectale_group、Coprococcus、Sutterella和Eubacterium_ruminantium_group为优势属，而在不伴有PEI的CP患者中，Pseudomonas、Fusobacterium和Ruminococcus_gnavus_group被认为是优势属（图2F）。

图2有或无PEI的CP患者的肠道菌群组成

3、不同病因CP患者肠道菌群的变化

根据病因，将CP患者进一步分为CP_alcoholic组和CP_idiopathic组。两组间α多样性与β多样性均无显著差异，丰度前5的门与前10的属也无显著差异。LDA分析显示g_Ruminococcus_torques_group为ACP患者的优势属，g_Dialister为ICP患者的优势属。

4、微生物在CP中的作用以及FE1与肠道菌群的关系

使用PICRUSt预测CP患者肠道菌群的功能变化。结果显示CP组中有多个KEGG通路受到干扰。脂多糖（LPS）的生物合成途径（图3A）和上皮细胞细菌侵入通路（图3B）在CP组中富集。精氨酸和脯氨酸代谢以及糖酵解/糖异生途径在HC组中高度富集。

在OTU水平对Escherichia-Shigella及预测的KEGG代谢通路进行相关性分析。Escherichia-Shigella的OTU与LPS生物合成和细菌侵袭上皮细胞途径呈正相关（r=0.、0.;P0.）（图3C，D）。相关分析评估FE1（粪弹性蛋白酶）与CP患者丰度前15的属之间的关系，发现Bifidobacterium和Lachnoclostridium与FE1呈正相关（r=0.、0.;P0.05）（图3E，F）。

图3PICRUSt功能预测分析

小编评语

本文对CP患者的肠道微生物进行了全面概述，阐明CP患者肠道菌群失调在一定程度上受胰腺外分泌功能的影响，为肠道菌群失调在CP发病机制中的致病作用提供了新的见解。

文章中涉及的PCoA分析、两组比较分析、物种差异分析等均是使用美吉生物云完成的。来美吉，不用写代码，不用配资源，用美吉生物云，直接做生信。快登陆美吉生物