支气管哮喘诱导痰细菌群谱分析

发布时间：2017-10-21 11:28

  本文关键词：支气管哮喘诱导痰细菌群谱分析

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【摘要】：支气管哮喘（以下简称哮喘）是由多种细胞（如嗜酸性粒细胞、肥大细胞、T淋巴细胞、中性粒细胞、气道上皮细胞等）和细胞组分参与的气道慢性炎症性疾病。这种慢性炎症与气道高反应相关，通常出现广泛多变的可逆性气流受限，并引起反复发作性的喘息、气急、胸闷或咳嗽等症状，哮喘如诊治不及时，随病程的延长可产生气道不可逆性缩窄和气道重塑。流行病学研究发现，哮喘的发生与呼吸道细菌感染之间具有密切关系，定植于支气管黏膜上的菌群在哮喘的发病机制中起到潜在的作用，其菌群组成能够反映和影响呼吸道是否处于正常或疾病状态。呼吸道菌群异常可能是支气管哮喘发生及加重的潜在原因之一。哮喘患者呼吸道菌群研究是一个新的领域，随着16S rRNA序列分析检测技术在临床研究中的广泛应用，人们对呼吸道菌群失调与哮喘发生发展之间的关系有了新的认识。 本研究首次在国内应用16S rRNA序列分析技术检测哮喘患者呼吸道细菌群谱，比较哮喘患者及健康人诱导痰细菌群谱组成的异同。 目的： 比较哮喘组和健康对照组诱导痰细菌菌群组成的异同。 方法： 随机入组哮喘患者39例和健康人18例，分别进行肺功能检测及痰诱导试验，挑取有效痰组织，，进行细菌基因组DNA提取并鉴定。对有效DNA标本进行细菌16S rRNA基因的V3-V5区扩增和文库构建，通过Roche454FLX+平台（BeijingGenomics Institute，BGI，深圳）对全部扩增样品进行焦磷酸测序，测序数据与物种分类数据库比对，进行OTU的物种注释，比较哮喘与健康对照组诱导痰样本细菌的组成、丰度和多样性。 结果： 1、研究对象的基本资料 ①39例哮喘患者成功获取诱导痰27例（69.2%），18例健康对照中成功9例（50%），两组间痰诱导成功率无明显差异。 ②哮喘组和健康对照组相比，哮喘组诱导痰嗜酸性粒细胞百分比显著高于健康对照组(33.6±25.9%vs0.8±0.6%, p0.001)，而肺功能FEV1%Pred，FEV1/FVC%显著低于健康对照组（71.34±20.97%vs99.35±5.98%,65.67±10.44%vs82.94±3.42%, p＜0.01）。 2、诱导痰质量 27例哮喘组和9例健康对照组在痰重量（0.14±0.031g vs0.13±0.025g,p=0.474）、细胞活力（88.4±4.6%vs89.0±2.6%, p=0.892）和鳞状上皮细胞百分比（2.0±2.1%vs2.0±1.2%, p=0.541）等方面均无显著性差异。 3、哮喘组与健康对照组物种多样性分析 哮喘组与健康对照组相比，哮喘组OTU产量较健康对照组明显减少（92.3±31.5vs107.9±15.2, p=0.016），而反应物种多样性的Shannon指数，哮喘组与健康对照组相比差异无显著性，但哮喘组有下降趋势[3.9(3.6-4.4) vs4.2(3.8-4.5), p=0.267]。 4、哮喘组与健康对照组细菌谱分析（门级别） ①所有痰液标本均含有6大细菌门，分别是：拟杆菌门、厚壁菌门、变形杆菌门、梭杆菌门、放线菌门和螺旋体菌门，而拟杆菌门、厚壁菌门和变形杆菌门3种细菌含量达90%以上。 ②哮喘组与健康对照组相比，哮喘组放线菌门含量显著高于健康对照组[2.2%(1.4%-4.7%) vs0.6%(0.4%-1.9%),P=0.02],但在拟杆菌门（27.0%±13.1%vs33.1%±10.4%）、厚壁菌门（33.8%±12.7%vs29.0%±13.8%）、变形杆菌门[26.1%(13.1%-33.9%) vs23.8%(12.3%-47.9%)]、梭杆菌门[3.2%(1.7%-8.1%) vs5.6%(4.9%-7.7%)]和螺旋体菌门[0.2%(0.1%-0.9%) vs0.4%(0.2%-1.2%)]上无显著性差异。 ③重症哮喘组与轻症哮喘组相比,拟杆菌门（23.3%±12.8%vs30.4%±13.0%）、厚壁菌门（32.7%±14.4%vs34.9%±11.4%）、变形杆菌门（30.5%±22.8%vs 24.3%±14.9%）、梭杆菌门[2.9%(1.7%-8.1%) vs3.4%(1.9%-8.0%)]、放线菌门[2.4%(1.5%-5.8%) vs2.0%(1.2%-4.4%)]和螺旋体菌门[0.2%(0.0%-0.3%) vs0.3%(0.1%-1.1%)]的丰度，均无明显差异。 5、哮喘组与健康对照组细菌谱分析（科级别） 哮喘组与健康对照组相比，哮喘组小单孢菌科（2.1783±2.0111vs0, p=0.014），放线菌科（1.6593±0.2468vs0.8170±0.282, p=0.046），甲基杆菌科（0.0876±0.0359vs0.0151±0.0093, p=0.041），叶瘤菌科（0.0682±0.0343vs0.0010±0.001, p=0.032），布鲁氏菌科（0.0278±0.0156vs0.0014±0.0014,p=0.027），慢生根瘤菌科（0.0155±0.0132vs0,p=0.047）和伯克氏菌科（0.0062±0.0038vs0,p=0.047）均显著高于健康对照组。 结论： 1.哮喘组与健康对照组相比，痰液标本OTU产量下降，其中尤以重症哮喘组下降明显，反应物种多样性的Shannon指数在哮喘组与健康对照组无显著性差异。 2.哮喘组和健康对照组痰液标本均含有6大细菌门（放线菌门、拟杆菌门、梭杆菌门、变形杆菌门、螺旋体门和厚壁菌门），其中拟杆菌门、厚壁菌门和变形杆菌门3种细菌含量＞90%，放线菌门在哮喘组中显著升高，其中尤以重症哮喘组升高明显。重症哮喘组拟杆菌门与健康对照组相比p值差异虽无显著性，但下降趋势明显。 3.哮喘组与健康对照组相比，哮喘组小单孢菌科、放线菌科、甲基杆菌科、叶瘤菌科、布鲁氏菌科、慢生根瘤菌科和伯克氏菌科显著高于健康对照组。 4.重症哮喘组诱导痰细菌群谱的特征，主要表现为：Shannon指数变异范围大，OTU产量下降明显，放线菌门含量升高，拟杆菌门有下降趋势。 5.哮喘呼吸道菌群数量的异常究竟是引起气道炎症的原因，还是哮喘气道炎症所产生的结果，有待进一步研究。
【关键词】：支气管哮喘 16S rRNA 诱导痰 细菌谱 多样性 丰度
【学位授予单位】：广州医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R562.25
【目录】：

• 中英文缩写对照5-6
• 中文摘要6-9
• Abstract9-13
• 前言13-14
• 对象与方法14-25
• 结果25-36
• 讨论36-41
• 结语和展望41-42
• 参考文献42-45
• 硕士在读期间论文发表、专业学习及社会实践45-47
• 综述47-55
• 参考文献52-55
• 附录1 哮喘控制测试(ACT 评分表)55-56
• 附录2 华大基因测序样品检测报告56-59
• 附录3 主要试剂的配制59-60
• 致谢60-61

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本文编号：1073107