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46.8分綜述詳解：基于腸道菌群的疾病標志物

來源：泰然健康網(wǎng) 時間：2025年06月15日 23:21

Nature Reviews：基于腸道菌群的疾病標志物（綜述）

Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology——[46.802]

炎癥性腸?。↖BD）和2型糖尿病（T2DM）之間存在一些共性，相關(guān)的腸道菌群及宿主處理細菌衍生代謝物的變化，是共同的潛在致病機制；通過悉生小鼠實驗和多組學(xué)研究，建立菌群紊亂與IBD或T2DM之間的因果關(guān)系；疾病特生物標志物發(fā)現(xiàn)的挑戰(zhàn)包括確定變化的因果關(guān)系，理解疾病機制中的功能冗余、腸道菌群的地理和種族異質(zhì)性；識別疾病生物標志物，需要對特定菌株、其編碼基因和代謝產(chǎn)物進行大數(shù)據(jù)細化、測試和驗證。

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腸道菌群失調(diào)與多種人類疾病有關(guān)，包括2型糖尿?。═2DM）和炎癥性腸病（IBD）等。Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology發(fā)表的這篇長綜述，以T2DM和IBD為例，介紹了二者在病理和腸道菌群失調(diào)方面的共性特征，總結(jié)和評估了這兩種疾病的腸道菌群相關(guān)標志物以及不同研究間的異同，討論了包括代謝組學(xué)在內(nèi)的菌群相關(guān)標志物的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用，及其對研究疾病機理的意義。文章干貨很多，值得專業(yè)人士學(xué)習(xí)參考。（@mildbreeze）

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Microbiome risk profiles as biomarkers for inflammatory and metabolic disorders

2022-02-21, doi: 10.1038/s41575-022-00581-2

重度抑郁癥、雙相情感障礙和精神分裂癥患者的腸道菌群變化（綜述）

Molecular Psychiatry——[15.992]

納入44項研究（共包含2510例精神疾病患者和2407名對照）；沒有強有力的證據(jù)證明精神疾病患者的腸道菌群α-多樣性發(fā)生了顯著變化，但不同研究均報道了精神疾病患者的腸道菌群組成（β-多樣性）與對照的一致差異；與對照比，精神疾病患者的特定細菌分類群的豐度發(fā)生顯著變化，產(chǎn)短鏈脂肪酸菌屬的水平較低，產(chǎn)乳酸菌屬、谷氨酸及GABA代謝相關(guān)細菌的水平較高；不同研究之間的方法學(xué)和報告存在很大的異質(zhì)性。

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Molecular Psychiatry上發(fā)表的一項系統(tǒng)性綜述，總結(jié)了44項研究的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)精神疾?。òㄖ囟纫钟舭Y、雙相情感障礙和精神分裂癥）患者的腸道菌群組成發(fā)生變化，表現(xiàn)為產(chǎn)短鏈脂肪酸菌減少，產(chǎn)乳酸菌及谷氨酸、GABA代謝菌增加。（@aluba）

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A systematic review of gut microbiota composition in observational studies of major depressive disorder, bipolar disorder and schizophrenia

2022-02-22, doi: 10.1038/s41380-022-01456-3

趙方慶團隊Nature子刊：促進自閉癥的宿主-腸菌互作新機制

Nature Communications——[14.919]

Chd8基因變異與自閉癥（ASD）高度相關(guān)，構(gòu)建Chd8+/-小鼠作為ASD模型；發(fā)現(xiàn)其腸道氨基酸轉(zhuǎn)運體表達增高，促進了血清和腦內(nèi)的谷氨酰胺水平升高，以及腦內(nèi)谷氨酸（興奮性神經(jīng)遞質(zhì)）水平及神經(jīng)興奮/抑制（E/I）比值升高，從而促進ASD樣行為；此外，小鼠腸道中α-防御素水平升高，引起以擬桿菌屬豐度降低為特征的腸道菌群失調(diào)；補充單形擬桿菌可通過降低腸道氨基酸轉(zhuǎn)運體和血清谷氨酰胺水平，來改善小鼠的ASD樣行為和大腦E/I平衡。

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自閉癥（ASD）與菌群-腸-腦軸的變化有關(guān)，但腸道菌群影響ASD大腦功能的潛在機制還有待闡釋。Nature Communications最新發(fā)表了來自中國科學(xué)院北京生命科學(xué)研究院趙方慶團隊的研究成果，在構(gòu)建的Chd8+/-小鼠ASD模型中，探索了宿主-菌群的互作及其在ASD發(fā)病機理中的潛在作用，并表明補充特定的腸道共生菌能通過降低腸道的氨基酸轉(zhuǎn)運功能，來改善小鼠的ASD樣行為。這些發(fā)現(xiàn)為研發(fā)靶向腸道以改善自閉癥的干預(yù)方法，提供了新依據(jù)。（@mildbreeze）

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Changes to gut amino acid transporters and microbiome associated with increased E/I ratio in Chd8+/? mouse model of ASD-like behavior

2022-03-03, doi: 10.1038/s41467-022-28746-2

劉克玄+李偲：鼠乳桿菌或有助于預(yù)防腸道缺血/再灌注損傷

Microbiome——[14.65]

分析小鼠在腸道I/R后的生存率，發(fā)現(xiàn)有些對腸道I/R損傷敏感（Sen），有些有抗性（Res）；菌群分析和糞菌移植實驗表明，這與腸道缺血前的糞便菌群組成和多樣性有關(guān)； Res小鼠的鼠乳桿菌（Lm）水平大幅高于Sen小鼠，在心肺旁路手術(shù)患者中也發(fā)現(xiàn)Lm的豐度與術(shù)后腸道I/R損傷程度有密切關(guān)聯(lián)；給小鼠補充Lm可預(yù)防腸道I/R損傷、改善生存率，這依賴于巨噬細胞的參與；體外實驗表明，Lm或通過TLR2促進巨噬細胞釋放IL-10，以減少腸道I/R損傷。

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腸道缺血/再灌注（I/R）損傷是臨床上常見且嚴重的一種損傷，死亡率高，不同個體對腸道I/R損傷有不同的敏感性。腸道菌群是影響腸道I/R損傷的一個潛在關(guān)鍵因素，但菌群是否以及如何影響個體對腸道I/R的敏感性尚不清楚。南方醫(yī)科大學(xué)南方醫(yī)院麻醉科劉克玄和李偲作為共同通訊作者，在Microbiome發(fā)表一項最新研究成果，對這一問題進行了深入探索。該研究表明，腸道菌群可影響腸道I/R的術(shù)后結(jié)局，鼠乳桿菌可通過TLR2信號促進巨噬細胞釋放IL-10，從而幫助減輕腸道I/R損傷。這些發(fā)現(xiàn)揭示了腸道I/R損傷的一種新機制，表明靶向腸道菌群或是預(yù)防腸道I/R損傷的有效手段。（@mildbreeze）

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Lactobacillus murinus alleviate intestinal ischemia/reperfusion injury through promoting the release of interleukin-10 from M2 macrophages via Toll-like receptor 2 signaling

2022-03-03, doi: 10.1186/s40168-022-01227-w

于君團隊：腸道代謝物+菌群或可無創(chuàng)診斷大腸癌

Microbiome——[14.65]

對結(jié)直腸癌(CRC)、結(jié)直腸腺瘤(CRA)患者和健康者(NC)的糞便進行代謝組學(xué)和宏基因組學(xué)分析； CRC相關(guān)代謝物在支鏈氨基酸、芳香族氨基酸和氨酰-tRNA生物合成途徑富集；正纈氨酸和肉豆蔻酸顯示出從 NC、CRA到CRC的增加趨勢； 20種代謝物標志物和4種細菌標記物將NC和CRC區(qū)分，11種代謝物標志物和6種細菌標志物將CRA與CRC區(qū)分； CRC相關(guān)代謝物和細菌之間的關(guān)系在CRC不同階段發(fā)生改變；代謝物和細菌標志物結(jié)合增加診斷結(jié)直腸癌和腺瘤的潛力。

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迄今為止，微生物和代謝物如何相互以促進CRC發(fā)展的早期事件尚不清楚。香港中文大學(xué)的于君團隊在Microbiome上發(fā)表文章，通過對結(jié)直腸癌(CRC)患者、結(jié)直腸腺瘤(CRA)患者和健康者(NC)的糞便樣本進行代謝組學(xué)和宏基因組學(xué)分析，鑒定出結(jié)直腸腫瘤發(fā)生早期階段潛在的驅(qū)動代謝物。代謝組和菌群的綜合分析顯示，CRC相關(guān)代謝物和細菌之間的關(guān)聯(lián)在CRC的不同階段發(fā)生變化。（@章臺柳）

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Altered gut metabolites and microbiota interactions are implicated in colorectal carcinogenesis and can be non-invasive diagnostic biomarkers

2022-02-21, doi: 10.1186/s40168-021-01208-5

黃秀娟+陳家亮+于君：用糞菌標志物診斷腸道腺瘤復(fù)發(fā)

Alimentary Pharmacology and Therapeutics——[8.171]

分析結(jié)直腸腺瘤患者的糞便樣本（161例基線、104例腺瘤切除后的隨訪樣本），評估4種糞菌標志物（Fn、m3、Ch、Bc）能否檢測腺瘤復(fù)發(fā)；相較于基線，復(fù)發(fā)患者隨訪時Fn和m3增加、Ch不變，而無復(fù)發(fā)患者中Fn和m3不變、Ch減少；基于m3、Fn和Ch在隨訪時相較于基線時的變化，可檢測腺瘤復(fù)發(fā)，AUROC為0.95、敏感性90.0%、特異性87.0%；隨訪時的m3、Fn和Ch的聯(lián)合應(yīng)用（不與基線比較）也可用于診斷腺瘤復(fù)發(fā)，但表現(xiàn)不如前者。

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香港中文大學(xué)黃秀娟、陳家亮和于君與團隊，近期在Alimentary Pharmacology and Therapeutics發(fā)表研究，在前期工作的基礎(chǔ)上（查看文章），評估了糞菌基因標志物用于無創(chuàng)診斷腸道腺瘤復(fù)發(fā)的潛力。（@mildbreeze）

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Novel microbiome signatures for non-invasive diagnosis of adenoma recurrence after colonoscopic polypectomy

2022-02-27, doi: 10.1111/apt.16799

結(jié)腸菌群豐度可預(yù)測腺瘤的形成

Annals of Surgery——[12.969]

納入104名受試者，46%患有腺瘤，黏膜和糞便樣本以厚壁菌門和擬桿菌門為主，口腔中厚壁菌門和變形菌門為主；與非腺瘤受試者相比，腺瘤患者糞便α-多樣性顯著降低，黏膜和口腔多樣性兩組間無顯著差異；粘膜樣本構(gòu)建的分類器可準確預(yù)測腺瘤形成（AUC=0.993，OOB=3.2%），其準確性與毛螺菌科、擬桿菌屬、Marvinbryantia和Blautia obeum等強相關(guān)；糞便和口腔樣本構(gòu)建的分類器錯誤率較高（為47.3% 和 51.1%），診斷力較差（AUC=0.53）。

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Annals of Surgery近期發(fā)表的文章，發(fā)現(xiàn)腺瘤患者的糞便和粘膜相關(guān)菌群具有獨特模式，而且粘膜菌群對腺瘤狀態(tài)具有高度的預(yù)測性。（@章臺柳）

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Colonic Microbial Abundances Predict Adenoma Formers

2021-10-22, doi: 10.1097/SLA.0000000000005261

近1.3萬人數(shù)據(jù)：不同的疾病，相似的菌群失調(diào)特征？

Genome Biology——[13.583]

開發(fā)一個分析流程，比較分析59個疾病隊列（28種疾?。┑?2838人的腸道菌群V4 16S數(shù)據(jù)；鑒定出不同疾病間共有的菌群變化特征（97個ASV減少、31個ASV增多），可能體現(xiàn)了菌群對機體病理狀態(tài)的一種共性反應(yīng)；用某個疾病隊列訓(xùn)練的分類器可較好地預(yù)測其他疾病，而無法區(qū)分不同疾??；提出一個通用的菌群失調(diào)指數(shù)，可在不同疾病中區(qū)分病例和對照，或可用于篩選低疾病風(fēng)險的糞便供體和樣本；鑒定出一組IBD特異性腸菌，以唾液細菌富集為主。

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很多疾病中都鑒定出腸道菌群的改變，這些“菌群失調(diào)”特征是具有疾病特異性，還是在不同疾病間存在共同之處？Genome Biology近期發(fā)表研究，通過對近1.3萬人的腸道菌群數(shù)據(jù)進行薈萃分析，鑒定出在多種疾病中都存在的腸道菌群的共性變化，并基于此提出一個通用的“菌群失調(diào)指數(shù)”，可用來評估個體是否健康。該研究還鑒定出炎癥性腸病特有的腸菌變化，可指導(dǎo)未來的疾病機理研究或作為疾病標志物和干預(yù)靶點。（@mildbreeze）

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Meta-analysis defines predominant shared microbial responses in various diseases and a specific inflammatory bowel disease signal

2022-02-23, doi: 10.1186/s13059-022-02637-7

菌群與疾病的關(guān)聯(lián)，很多不可靠？

PLoS Biology——[8.029]

采用大量不同的建模策略，評估腸道菌群-疾病關(guān)聯(lián)的一致性/穩(wěn)健性，涉及6種疾病、15個隊列和2343名個體；很多情況下，對于同一個分類群-疾病的配對，不同的建模產(chǎn)生了相互矛盾的關(guān)聯(lián)結(jié)果；在已報道的581個微生物-疾病關(guān)聯(lián)中，有1/3是不一致的，>90%的微生物與1型和2型糖尿病的關(guān)聯(lián)是不穩(wěn)健的；大量潛在的混雜因素（如測序深度、血糖水平、膽固醇、BMI等）可影響菌群關(guān)聯(lián)研究的結(jié)果。

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腸道菌群與疾病/表型的關(guān)聯(lián)研究具有重要意義，不僅能為疾病的診斷提供候選標志物，還可指導(dǎo)后續(xù)的機制研究。然而，菌群關(guān)聯(lián)研究中?？梢姷讲灰恢碌慕Y(jié)果。造成這一現(xiàn)象的原因可能有很多，比如DNA提取方法、生信分析流程、建模策略、混雜因素的校正等，都可能對研究結(jié)果產(chǎn)生影響。PLoS Biology發(fā)表的這項研究，提出了一種方法，可用于評估菌群關(guān)聯(lián)研究結(jié)果的可靠性，并用該方法對已發(fā)表的部分微生物-疾病關(guān)聯(lián)進行了系統(tǒng)性的評估。（@mildbreeze）

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Systematically assessing microbiome-disease associations identifies drivers of inconsistency in metagenomic research

2022-03-02, doi: 10.1371/journal.pbio.3001556

感謝本期日報的創(chuàng)作者：DMG-Quasimodo，Akkk，mildbreeze，Sophia，九卿臣，王玲玲

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