肠道菌群及其代谢产物苯乙酰谷氨酰胺在慢性心力衰竭患者中的变化研究

摘要: 背景　慢性心力衰竭（CHF）是各种心血管疾病的严重表现或末期阶段，肠道菌群及其代谢产物在心力衰竭的病理过程中起重要作用。越来越多证据表明，肠道菌群失调及其代谢产物紊乱可导致细菌移位、释放介质、炎性反应等，进而加重CHF病情。目的　分析肠道菌群及其代谢产物苯乙酰谷氨酰胺（PAGln）在CHF患者中的变化，探讨肠道微生物在心力衰竭中所发挥的作用。方法　选取上海交通大学附属第六人民医院南院心内科收治的心力衰竭患者58例为CHF组，另选取具有相同CHF危险因素但没有CHF临床症状表现及既往病史的患者46例为Control组，利用16SrRNA测序技术对两组患者的肠道菌群多样性和丰度进行分析。采用液相色谱串联质谱法（LC-MS/MS）检测两组标本血浆中的PAGln水平。结果　CHF组左心室收缩末期内径（LVESD）、左心室舒张末期内径（LVEDD）、脑钠肽（BNP）、PAGln均高于Control组，左心室射血分数（LVEF）低于Control组（P<0.05）。BNP和PAGln水平诊断CHF患者的曲线下面积（AUC）分别为0.995、0.913。Venn图表明，CHF组特有OTUs数目少于Control组。α多样性分析表明，CHF组Chao1指数低于Control组（P<0.05）；β多样性分析表明，两组的肠道菌群总体结构存在差异。属水平上，CHF组埃希氏-志贺菌属（Escherichia-Shigella）、巨单胞菌属（Megamonas）、克雷伯氏菌属（Klebsiella）、双歧杆菌属（Bifidobacterium）、副拟杆菌（Parabacteroides）、罗姆布茨菌（Romboutsia）相对丰度高于Control组（P<0.05），Solimonas和多尔氏菌属（Dorea）相对丰度低于Control组（P<0.05）。LEfSe分析结果显示毛螺菌科（Lachnospiraceae）、Solimonadaceae、Solimonas、Dorea、伯克氏菌科（Burkholderiaceae）在Control组中升高（P<0.05），肠杆菌科（Enterobacteriaceae）、埃希氏菌属（Escherichia）、Bifidobacterium、双歧杆菌科（Bifidobacteriaceae）、Klebsiella、乳杆菌科（Lactobacillaceae）、乳杆菌属（Lactobacillus）、巨单胞菌属（Megamonas）、理研菌科（Rikenellaceae）、另枝菌属（Alistipes）、Parabacteroides、盲肠坦纳菌科（Tannerellaceae）在CHF组升高（P<0.05）。典型相关分析（CCA）表明，BNP、PAGln、LVEDD、LVESD与CHF组菌群显著相关，其中BNP对群落变化影响最大。相关性分析表明，Escherichia-Shigella与BNP和PAGln呈正相关（P<0.05）；拟杆菌属（Bacteroides）与BNP呈负相关（P<0.05）；Romboutsia、梭杆菌属（Fusobacterium）、内考拉杆菌属（Phascolarctobacterium）与BNP和PAGln呈负相关（P<0.05）。结论　CHF患者肠道菌群结构组成与具有相同合并疾病但没有CHF临床症状表现及既往病史的患者明显不同，多样性下降，肠道致病菌丰度明显升高，可能导致CHF患者体内PAGln水平上升，参与CHF的发生发展。