探索肠易激综合征不同亚型中肠道菌群共丰度与新型代谢途径的关系:来自美国肠道计划的见解Exploring the relationship between co-abundance of gut microbiota and novel metabolic pathways in different subtypes of irritable bowel syndrome: insights from the American Gut Project

环球医讯 / 硒与微生态来源:www.frontiersin.org美国 - 英语2025-07-16 20:34:53 - 阅读时长3分钟 - 1036字
本研究基于美国肠道计划(AGP)的全面数据,通过斯皮尔曼相关性分析、随机森林模型、SHAP分析和PICRUSt2预测功能,分析了肠易激综合征(IBS)不同亚型(IBS-C、IBS-D、IBS-U)患者与非IBS对照组之间的肠道菌群共丰度模式及其代谢特征。研究发现,不同IBS亚型在菌群共丰度群组(CAG)和代谢途径方面存在显著差异,特别是在短链脂肪酸(SCFAs)和脂多糖(LPS)代谢通路上,提示肠道菌群及其代谢功能在不同IBS亚型中的作用机制存在异质性。
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探索肠易激综合征不同亚型中肠道菌群共丰度与新型代谢途径的关系:来自美国肠道计划的见解

背景:肠易激综合征(Irritable Bowel Syndrome, IBS)是一种常见但病因尚不明确的功能性胃肠疾病。近年来的研究强调了肠道菌群变化与IBS发病机制之间的关联。然而,关于不同IBS亚型中肠道菌群共丰度模式及其代谢途径的研究仍较为有限。

方法:本研究利用来自美国肠道计划(American Gut Project, AGP)的全面肠道菌群数据,通过斯皮尔曼相关性分析、随机森林模型、SHAP分析以及PICRUSt2预测功能,构建并筛选了三种IBS亚型(以便秘为主型IBS-C、以腹泻为主型IBS-D和未分类型IBS-U)及其各自的非IBS对照组(non-IBS1、non-IBS2、non-IBS3)中的肠道菌群共丰度群组(CAG)及其代谢特征。

结果:研究发现,在IBS-C、IBS-D和IBS-U三种IBS亚型中,有37.5%的特定共丰度群组(CAG)在各自非IBS对照组中表现出显著差异。此外,随机森林模型显示,每种亚型具有2-4个特征性CAG。我们还分析了每个CAG与代谢途径之间的共丰度网络。结果显示,在IBS-C组中未发现显著的物种-代谢途径共丰度群组;在IBS-D组中,50%的CAG与相关代谢途径的共丰度显著不同于非IBS对照组;而在IBS-U组中,这一比例高达80%。通过对差异表达代谢途径的分析,我们发现IBS-D患者在短链脂肪酸(SCFAs)和脂多糖(LPS)代谢途径中存在显著扰动(特别是乙酸显著增加),而IBS-U患者仅表现出色氨酸代谢途径的非显著下降趋势。

结论:这些结果表明,不同IBS亚型中肠道菌群及其相关代谢途径的变化存在差异,从而导致不同的发展过程和临床表现。这一发现扩展了我们对不同IBS亚型中肠道菌群作用机制的理解,并为后续研究提供了理论基础。

关键词:共丰度群组、肠易激综合征亚型、美国肠道计划、肠道菌群、代谢途径

收到日期:2025年4月21日;接受日期:2025年7月9日。

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* 通讯作者:薛红,中国中医科学院西苑医院,中国北京

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