《腸道微生態失衡與肝衰竭發病機制的研究》是依託浙江大學，由秦楠擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：腸道微生態失衡與肝衰竭發病機制的研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：秦楠
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
肝衰竭是臨床常見症候群，極易並發感染，病死率極高。腸道微生態在肝衰竭的發生髮展中起重要作用。腸道遭受打擊後腸屏障功能受損，細菌和內毒素易位，肝內巨噬細胞被激活，釋放的各種細胞因子炎症介質相互作用形成複雜的網路，從而進一步損害腸道黏膜及遠隔器官。傳統培養以及分子生物學的方法技術通量低、耗時、準確性低，無法檢測痕跡量微生物，以第二代測序技術作為研究手段的宏基因組學技術以其高準確性，高通量，高靈敏度，和低成本等突出優勢迅速推動了微生態學的發展。本課題計畫收集50例健康人及50例肝衰竭患者的糞便樣本，對患者腸道微生物進行16S V4區擴增、測序及生物信息學分析，並對其中的健康志願者20例、B肝肝衰竭患者20例進行糞便菌群宏基因組研究，期望找到和肝衰竭病情轉歸的標誌菌群及其功能基因，闡明菌群與腸道相互作用關係，從微生態的角度揭示肝衰竭的發病機制，為肝衰竭的早期預警及腸道微生態製劑的研發提供理論基礎。
結題摘要
肝衰竭是臨床常見症候群，極易並發感染，病死率極高。腸道微生態在肝衰竭的發生髮展中起重要作用。腸道遭受打擊後腸屏障功能受損，細菌和內毒素易位，肝內巨噬細胞被激活，釋放的各種細胞因子炎症介質相互作用形成複雜的網路，從而進一步損害腸道黏膜及遠隔器官。傳統培養以及分子生物學的方法技術通量低、耗時、準確性低，無法檢測痕跡量微生物，以第二代測序技術作為研究手段的宏基因組學技術以其高準確性，高通量，高靈敏度，和低成本等突出優勢迅速推動了微生態學的發展。本課題收集28例健康人及28例慢性肝衰竭患者的糞便樣本，進行宏基因組小片段建庫、測序及生物信息學分析。宏基因組測序共產生了252G的測序數據，平均每個樣品產生4.49 GB的數據，建立了第一個慢性肝衰竭患者的基因集，共包含596,075個基因，平均基因長度為802 bp，與之前肝硬化的基因集比較，建立了新的肝病基因集，共包含2,909,229個基因，其中7.6%即220,759個為肝衰竭患者所獨有的基因。與健康對照相比，慢性肝衰竭患者的腸道微生物存在顯著的差異，研究共發現了67303個基因標記物，其中35562個基因標記物在病例組中富集，31741個在健康組中富集。通過聚類，共發現了27個與疾病相關MGS，其中12個在病人組中富集，15個健康人中富集，基於這些組群，建立了肝衰竭診斷模型，AUC值為0.966（95% CI：0.919~1.000）。功能分析發現，差異基因注釋到KEGG的有1799個，其中健康人主要集中在細胞運動，信號轉導和碳水化合物代謝，病人主要集中在基因轉錄，翻譯和複製，Module分析發現慢性肝衰竭患者腸道菌群顯著富集基因還涉及磷酸多糖合成和轉運（與生物膜形成相關），γ-氨基丁酸（GABA）生物合成（肝硬化腸道菌群中也有類似發現）以及胺基酸運輸相關。本研究揭示了慢性肝衰竭患者腸道菌群結構和功能基因的顯著變化，並發現了這一變化與疾病之間的顯著相關性，為醫療診斷提供了一種新的檢測方法，同時對疾病的微生態干預治療提供了理論基礎。
