常見螺桿菌感染對胃內(nèi)菌群的影響分析

常見螺桿菌感染對胃內(nèi)菌群的影響分析測序技術(shù)和生物信息分析方法的迅速發(fā)展為我們打開了探索非可培養(yǎng)消化道微生物群落的世界。胃內(nèi)由于酸性屏障,長期被認(rèn)為是無菌的。然而,幽門螺桿菌的發(fā)現(xiàn)徹底改變這一觀點,并開啟了研究胃內(nèi)微生物群落的新篇章。越來越多證據(jù)表明,胃內(nèi)定植了大量微生物并構(gòu)成了獨特而復(fù)雜的微生態(tài)系統(tǒng)。保持胃內(nèi)微生態(tài)的穩(wěn)定和諧對于維持健康至關(guān)重要,一旦打破這種穩(wěn)態(tài)會導(dǎo)致一系列胃病的發(fā)生發(fā)展。幽門螺桿菌作為胃內(nèi)最常見的病原體,通過抑制酸分泌、激素失衡等多種途徑破壞胃內(nèi)微環(huán)境,而這有利于過路菌在胃內(nèi)的生存和定植。目前的少數(shù)報道證實了幽門螺桿菌的存在能夠增加胃內(nèi)菌群的豐富度和均一性,但不改變菌群分類多樣性。人們對胃內(nèi)微生物的探索仍處于起步階段,應(yīng)進(jìn)一步闡明其它菌群的結(jié)構(gòu)和其發(fā)揮的作用。除幽門螺桿菌以外,一些螺桿菌屬的其它菌種,即非幽門螺桿菌螺桿菌(Non-Helicoabacterpylori-Helicobacter,NHPH)也與一系列胃病的發(fā)生密切相關(guān)。胃內(nèi)微生物群的變化在胃病發(fā)生發(fā)展的過程中發(fā)揮重要作用,然而,由于NHPH自身挑剔的生長條件限制了學(xué)者們對其致病機(jī)制、對胃內(nèi)微生物群落影響等方面的深入研究。然而得益于測序技術(shù)的發(fā)展讓這些研究成為可能。此外,有研究認(rèn)為唾液是胃內(nèi)微生物群落的主要來源,然而這些細(xì)菌能否定植于胃粘膜仍然是未知的。唾液菌群能否改變胃粘膜菌群結(jié)構(gòu),以及如何改變胃粘膜菌群結(jié)構(gòu),仍需要進(jìn)一步探討。第一部分:常見螺桿菌感染對胃黏膜菌群結(jié)構(gòu)及功能影響在本研究中,我們應(yīng)用16SrDNA擴(kuò)增子測序技術(shù)研究了NHPH和幽門螺桿菌混合感染對胃粘膜菌群結(jié)構(gòu)的影響,并將NHPH混合感染和幽門螺桿菌單獨感染樣本的菌群結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較分析,間接描述了NHPH感染對胃內(nèi)菌群的影響。此外,我們對菌群可能的功能代謝通路進(jìn)行了預(yù)測,統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)了不同NHPH感染可能引起的菌群功能的變化。研究結(jié)果表明,與幽門螺桿菌單獨感染組相比,NHPH混合感染組胃內(nèi)菌群結(jié)構(gòu)發(fā)生了顯著的變化,其中H.pylori/H.suis組和H.pylori/H.felis組的物種豐富度發(fā)生了顯著升高,β多樣性發(fā)生顯著降低。同時,胃內(nèi)核心菌群各物種的相對豐度在H.pylori/H.suisH.pylori/H.felis組具有相似的變化趨勢?；旌细腥窘M內(nèi)弧菌屬,交替假單胞菌屬,發(fā)光桿菌屬和梭菌屬的相對豐度升高可能導(dǎo)致了菌群信號轉(zhuǎn)導(dǎo)代謝水平的顯著升高。此外,參與亞硝基化合物合成的細(xì)菌相對豐度在H.pylrri/H.suis組和/H.pylori/H.felis組均發(fā)生了顯著降低。而厚壁菌門和擬桿菌門相對豐度在Hpylori/Hsuis組和Hpylori/H.felis組的顯著降低可能導(dǎo)致了胃內(nèi)菌群脂質(zhì)代謝水平顯著升高。本研究首次利用16SrDNA擴(kuò)增子測序的方法探討了NHPH物種對胃內(nèi)菌群的影響。研究結(jié)果表明,NHPH感染可引起胃內(nèi)菌群結(jié)構(gòu)和功能的變化,為進(jìn)一步研究胃相關(guān)疾病的致病機(jī)制奠定了基礎(chǔ)。第二部分:唾液菌群結(jié)構(gòu)特征分析及其核心菌群對胃粘膜菌群結(jié)構(gòu)影響本研究利用16SrDNA擴(kuò)增子測序的方法比較了幽門螺桿菌陽性個體和陰性個體間唾液菌群結(jié)構(gòu)的差異。此外,我們對唾液核心菌群與胃粘膜核心菌群進(jìn)行了比較分析。研究發(fā)現(xiàn),優(yōu)勢物種的相對豐度在幽門螺桿菌陽性個體和陰性個體唾液間的分布無顯著差異(non-parametrict-test,p>0.05)。組內(nèi)菌群復(fù)雜度(α多樣性)統(tǒng)計結(jié)果顯示,無論菌群多樣性還是菌群豐度,兩組間的差異均不顯著(MonteCarlopermutations,p>0.05)。多樣品比較分析(β多樣性)結(jié)果表明,根據(jù)Anosim和MRPP分析結(jié)果顯示,組內(nèi)、組間群落差異不顯著。因此,幽門螺桿菌陽性個體和陰性個體間唾液菌群結(jié)構(gòu)無顯著差異。為了探索唾液菌群對胃內(nèi)菌群的影響,我們比較了幽門螺桿菌陽性個體唾液(SH組)、幽門螺桿菌陰性個體唾液(SN組)、幽門螺桿菌陽性感染者胃粘膜(GH組)、幽門螺桿菌陰性者胃粘膜(GN組)的核心菌群結(jié)構(gòu)。相對豐度前二十門水平的組間比較結(jié)果顯示,其中十二個菌門在胃粘膜樣本與唾液樣本中相對豐度差異顯著,包括變形菌門,厚壁菌門,擬桿菌門,梭桿菌門,放線菌門,酸桿菌門,芽單胞菌門,綠彎菌門,螺旋體門,軟壁菌門,藍(lán)菌門,廣古菌門。α多樣性指數(shù)結(jié)果顯示,在物種豐富度方面,胃粘膜組顯著高于唾液組;而在菌群多樣性方面,GN組>SN組>SH組>GH組。NDMS排序圖和MRPP統(tǒng)計結(jié)果進(jìn)一步表明了胃內(nèi)菌群結(jié)構(gòu)和唾液中菌群結(jié)構(gòu)顯著不同(p<0.01)。因此,綜上所述,HP組和HN組唾液樣本在α多