Urolithiasis：腎結(jié)石患者和非腎結(jié)石對(duì)照者腸道菌群的差異

發(fā)稿時(shí)間：2017-12-05來(lái)源：天昊生物

英文題目： Evidence for a distinct gut microbiome in kidney stone formers compared to non?stone formers

發(fā)表雜志：Urolithiasis

發(fā)表時(shí)間：2016    

發(fā)表單位：美國(guó)愛(ài)因斯坦醫(yī)學(xué)院泌尿外科

研究對(duì)象：

23名腎結(jié)石患者和6名非腎結(jié)石對(duì)照組，6小時(shí)的禁食期后，參與者被要求提供尿液（約10毫升）和糞便樣本。

1）腎結(jié)石患者篩選標(biāo)準(zhǔn)：過(guò)去2周服用抗生素的參與者被排除，過(guò)去1年正積極接受化療或已經(jīng)接受化療的患者被排除，所有接受減肥手術(shù)的患者都被排除在外。本研究沒(méi)有區(qū)別第一次腎結(jié)石患者與復(fù)發(fā)性結(jié)石形成者，包括所有的結(jié)石類(lèi)型。

2）非腎結(jié)石對(duì)照篩選標(biāo)準(zhǔn)：沒(méi)有腎結(jié)石病史，過(guò)去2周服用抗生素的參與者被排除，過(guò)去1年正積極接受化療或已經(jīng)接受化療的參與者被排除，所有接受減肥手術(shù)的參與者被排除在外。

表1患者和對(duì)照者的主要特征

技術(shù)方法：細(xì)菌16S rDNA擴(kuò)增子測(cè)序，V4區(qū)； 24小時(shí)尿成分檢測(cè)

研究平臺(tái)：Illumina MiSeq； 

研究背景：

目前腎結(jié)石的患病率達(dá)到8.8%，肥胖和糖尿病患病率的上升是兩個(gè)公認(rèn)的對(duì)腎結(jié)石危險(xiǎn)因素，除了肥胖和糖尿病外，各種各樣的系統(tǒng)性疾病，例如代謝綜合征、高血壓、慢性腎臟病與心血管疾病都與腎結(jié)石相關(guān)。目前已經(jīng)有很多研究證明腸道菌群與上述系統(tǒng)性疾病有密切關(guān)系，但是對(duì)腸道微生物對(duì)腎結(jié)石作用的了解非常少，在這里我們比較了腎結(jié)石患者和非腎結(jié)石對(duì)照組的腸道菌群差異，并且將24小時(shí)尿參數(shù)與細(xì)菌豐度做相關(guān)性分析。

研究流程：

• 使用卡方檢驗(yàn)主要菌群的流行度在腎結(jié)石患者和非腎結(jié)石對(duì)照組之間的差異。
• 調(diào)整年齡、性別、糖尿病和BMI等變量，使用邏輯回歸模型檢測(cè)腎結(jié)石分別與擬桿菌屬和普雷沃菌屬的相關(guān)性。
• 使用t檢驗(yàn)比較了擬桿菌屬和普雷沃菌屬豐度在是否患糖尿病，肥胖，高血壓和肝豆?fàn)詈俗冃詢(xún)山M之間是否有顯著性差異。
• 使用Spearman相關(guān)性檢測(cè)了24小時(shí)的尿參數(shù)與細(xì)菌豐度的相關(guān)性。

研究結(jié)果：

•         共鑒定到178個(gè)腸道細(xì)菌屬。5個(gè)最豐富的菌占總細(xì)菌總量的50%以上，其中普雷沃菌屬（Prevotella）和擬桿菌屬（Bacteroides）和占腎結(jié)石患者腸道菌群總豐度的42%和非腎結(jié)石對(duì)照組腸道菌群總豐度的45%。對(duì)照組中的普氏菌屬是最豐富的，而腎結(jié)石組中擬桿菌屬則是最豐富的（圖1a,b）。

表1 a   患者（n＝23，紅色）和對(duì)照組（n＝6，綠色）的腸道菌群熱圖分析

表1b   腎結(jié)石患者中5個(gè)最豐富菌屬在患者（紅色）和對(duì)照組（綠色）中的熱圖分析

• 相對(duì)于非腎結(jié)石對(duì)照組，腎結(jié)石患者的擬桿菌屬（Bacteroides）和普雷沃菌屬（Prevotella）豐度增多了2.4倍和2.8倍。

圖2a 腸道微生物豐度圖

•  在包括年齡，性別，體重指數(shù)與糖尿病的多變量分析中，腎結(jié)石患病風(fēng)險(xiǎn)的增加與擬桿菌屬高流行率呈正相關(guān)，而與普雷沃菌屬流行率呈負(fù)相關(guān)。
• 擬桿菌屬和普雷沃菌屬豐度在是否患糖尿病，肥胖，高血壓和肝豆?fàn)詈俗冃詢(xún)山M之間沒(méi)有顯著差異。
• 還比較了尿酸結(jié)石組（UA）（n＝5）和非尿酸結(jié)石組（n＝18）之間生物細(xì)菌豐度差異，發(fā)現(xiàn)兩組之間無(wú)顯著性差異。
• 有趣的是，24小時(shí)的尿成分似乎與細(xì)菌豐度有關(guān)，鑒定到兩個(gè)細(xì)菌屬與腎結(jié)石顯著相關(guān)：例如腎結(jié)石患者腸道中的真桿菌屬（Eubacterium）與尿液中的草酸水平負(fù)相關(guān)，埃希氏菌屬（Escherichia）與尿液中的檸檬酸鹽水平負(fù)相關(guān)。

表2  24 小時(shí)尿成分，腸道菌群和尿成分的Spearman相關(guān)系數(shù)。

 

• 這些初步的研究第一次將腸道菌群與腎結(jié)石形成聯(lián)系起來(lái)，但是需要進(jìn)一步的研究來(lái)評(píng)估先前腎結(jié)石失調(diào)的潛在致病因素。