中重型颅脑损伤患者肠道菌群的研究分析

发布时间：2020-05-06 18:28

【摘要】：目的颅脑损伤患者往往多伴有胃肠道功能障碍,而肠道菌群在维持胃肠道生态平衡中具有重要作用,可通过迷走神经系统和肠神经系统与中枢神经系统产生相互作用。我们推测肠道菌群可能与颅脑损伤患者的病理改变以及胃肠道症状有密切联系。本研究拟探讨颅脑损伤患者与健康对照组人群肠道菌群微生态结构差异和紊乱特征;经益生菌干预治疗后,观察颅脑损伤患者肠道菌群恢复特点,探索颅脑损伤与肠道菌群之间的关系,揭示肠道菌群在颅脑损伤病理改变中的作用,以求为颅脑损伤的诊治提供新的辅助治疗,进而改善患者的预后。方法根据病例对照研究,本研究第一部分选取24例中重型颅脑损伤患者和10健康对照志愿者的粪便样本为研究对象。基于IonS5~(TM)XL测序平台和多元统计学方法检测肠道菌群16S rRNA的V4序列的多样性,揭示颅脑创伤患者和健康对照组群落结构的差异特征。本研究第二部分选取6例中重型颅脑损伤患者和8例经益生菌干预治疗后的颅脑损伤患者的入院首次粪便样本为研究对象,分析益生菌对颅脑损伤患者肠道菌群的作用。此外,利用Tax4Fun工具预测肠道菌群的基因功能。结果本研究发现健康对照人群和颅脑损伤患者的肠道菌群优势菌门相同,都是Firmicutes(厚壁菌门)、Bacteroides(拟杆菌门)、Proteobacteria(变形菌门)。健康对照组的Observed species、Chao1指数均显著低于颅脑损伤组(P0.05);但两组的Shannon、Simpson指数未见显著差异(P0.05)。颅脑损伤患者菌群失衡主要表现为Firmicutes(厚壁菌门)、Actinobacteria(放线菌门)、Blautia、Lachnospiraceae(毛螺菌科)、Ruminococcaceae(瘤胃菌科)、Faecalibacterium(柔嫩梭菌属)、Bifidobacteriaceae(双歧杆菌科)相对丰度较健康对照人群显著降低,变形菌门、Akkermansia muciniphila、Enterococcus(肠球菌属)相对丰度较健康对照人群显著增高。经益生菌干预治疗后,颅脑损伤患者肠道菌群在Clostridiales(梭菌目)、Blautia、Faecalibacterium(柔嫩梭菌属)、unidentified Lachnospiraceae(未分类毛螺菌科)、Bifidobacterium(双歧杆菌属)、Ruminococcus sp.5_1_39BFAA、Subdoligranulum、Eubacterium hallii(霍氏真杆菌)等益生菌增加;而Enterococcaceae(肠球菌科)、Enterococcus(肠球菌属)等致病菌降低。此外,Tax4Fun功能预测显示,颅脑损伤患者肠道菌群的遗传信息加工、环境信息加工、细胞过程功能作用较健康对照人群显著减弱,组织系统、新陈代谢、人类疾病和未分类功能作用较健康对照组增强;而经益生菌干预治疗后,患者的遗传信息加工、环境信息加工、细胞过程功能作用得到增强。结论本研究发现颅脑损伤患者肠道菌群与健康对照组人群具有显著的差异,主要表现为降解纤维素、产生短链脂肪酸的等有益菌减少以及条件致病菌的增加。颅脑损伤患者经益生菌干预治疗后,主要表现为降解纤维素等有益菌增加以及条件致病菌的减少。根据Tax4Fun预测结果证明颅脑损伤患者肠道菌群与健康人群在生长代谢、信息传递等方面存在差异,颅脑损伤患者的肠道菌群功能受到明显破坏;口服益生菌可促进颅脑损伤患者肠道菌群的恢复。
【图文】：

基本信息 PT 组 HC 组 P 值例数性别男女年龄2419550.41±13.40109148.9±8.970.6440.912样性分析曲线稀释曲线，查看样品测序深度，了解测序数据量的合理味着测序数据量渐进合理，测试的深度已经覆盖到样本曲线见图 2，可以看出开始时曲线上升较快，提示测序，随着测序数据增加，曲线趋向平坦，继续添加样本，明本研究样品测序深度足够，测序数据量合理。

等级聚类曲线（横坐标代表 OTU 等级，纵坐标对应的 OTU 的相对丰度）2.4α 多样性分析α 多样性是检验单个样本内多样性的方法，最基本的测定是丰富度以及样到的物种数量，其主要表示组内差异。ACE、Chao1 用于估算物种总数，表明物种多。Shannon、Simpson 代表菌群多样性，前一个数值越大，后一小，，说明物种多样性高，分布越均匀。HC 组和 PT 组测序指数见表 2。H群的 ACE、Chao1 指数均显著低于 PT 组（P＜0.05），说明 PT 组与 HC 组道内菌群较多，丰度指数高；但各组的 Shannon、Simpson 指数未见显著0.05），说明两组肠道菌群多样性差异不明显。
【学位授予单位】：天津医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R651.15

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本文编号：2651678