%A 易一行, 喻容, 石国民, 马小华, 肖四方, 税剑, 范任华, 向延根 %T 基于16S rRNA V4区高通量测序的初治菌阳肺结核患者肠道菌群构成与表型分析 %0 Journal Article %D 2021 %J 中国防痨杂志 %R 10.3969/j.issn.1000-6621.2021.09.014 %P 939-946 %V 43 %N 9 %U {http://www.zgflzz.cn/CN/abstract/article_17174.shtml} %8 2021-09-10 %X

目的 利用高通量测序技术与生物信息学分析,研究肺结核患者与健康个体肠道菌群构成与表型差异。方法 应用PE 150(pair-end 2×150bp)测序方案对2020年4月14日至12月28日南华大学附属长沙中心医院收治的29例初治菌阳肺结核患者(肺结核组)与28名健康体检志愿者(对照组)的新鲜粪便样本菌群16S rRNA gene V4区进行测序,比对Silva数据库(Silva 128)对操作分类单位(operational taxonomic units,OTU)进行注释。QIIME软件计算OTU水平α多样性指数、β多样性指数,及门、属水平的相对丰度,并生成OTU 水平丰度等级曲线(ranked abundance)。 R软件包 “VennDiagram” 生成韦恩图。R语言ggplot绘制属水平气泡图。BugBase软件对肠道菌群7类表型进行分类比较。结果 肺结核组与对照组比较肠道菌群α多样性指数中香农指数(Shannon index)分别为4.24±1.71和5.64±0.85,差异有统计学意义(t=3.889,P<0.01);辛普森指数(Simpson index)分别为[0.89(0.80,0.94)]和 [0.94(0.90,0.96)],差异有统计学意义(Z=-3.256,P<0.01);Chao1指数分别为1085.35±659.99和1844.04±658.95,差异有统计学意义(t=4.378,P<0.01);ACE指数分别为1091.64±666.93和1857.34±657.90,差异有统计学意义(t=4.403,P<0.01);β多样性构成差异有统计学意义(R2=0.253,P<0.01)。共发现12个组间差异菌属,且主要集中于厚壁菌门,其中,肺结核组(35.44%)明显低于对照组(51.55%)(Z=-3.290,P<0.01);表型分析结果显示肺结核组肠道菌群的厌氧菌基因相对丰度(21.80%)低于对照组(26.50%)(Z=-3.080,P<0.01);肺结核组肠道革兰氏阳性菌基因相对丰度(13.86%)低于对照组(17.75%)(Z=-2.283,P<0.01);肺结核组肠道革兰氏阴性菌相对丰度(15.14%)高于对照组(10.25%)(Z=-2.283,P<0.05);肺结核组肠道兼性菌基因相对丰度(5.00%)高于对照组(0.59%)(Z=-3.240,P<0.01);肺结核组肠道菌群生物膜形成能力的菌群基因相对丰度(4.94%)高于对照组(1.19%)(Z=-2.267,P<0.05);肺结核组氧化胁迫耐受能力的菌群基因相对丰度(3.10%)高于对照组(0.35%)(Z=-2.075,P<0.05)。结论 肺结核组患者存在肠道菌群组成及细菌表型改变,主要表现为肺结核组肠道菌群多样性下降,肠道菌群表型改变主要由肠道内氧环境变化引起。