支氣管哮喘誘導(dǎo)痰細(xì)菌群譜分析.pdf

1、支氣管哮喘（以下簡(jiǎn)稱哮喘）是由多種細(xì)胞（如嗜酸性粒細(xì)胞、肥大細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、氣道上皮細(xì)胞等）和細(xì)胞組分參與的氣道慢性炎癥性疾病。這種慢性炎癥與氣道高反應(yīng)相關(guān)，通常出現(xiàn)廣泛多變的可逆性氣流受限，并引起反復(fù)發(fā)作性的喘息、氣急、胸悶或咳嗽等癥狀，哮喘如診治不及時(shí)，隨病程的延長(zhǎng)可產(chǎn)生氣道不可逆性縮窄和氣道重塑。流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，哮喘的發(fā)生與呼吸道細(xì)菌感染之間具有密切關(guān)系，定植于支氣管黏膜上的菌群在哮喘的發(fā)病機(jī)制中起到潛在的作用，其

2、菌群組成能夠反映和影響呼吸道是否處于正?；蚣膊顟B(tài)。呼吸道菌群異?？赡苁侵夤芟l(fā)生及加重的潛在原因之一。哮喘患者呼吸道菌群研究是一個(gè)新的領(lǐng)域，隨著16S rRNA序列分析檢測(cè)技術(shù)在臨床研究中的廣泛應(yīng)用，人們對(duì)呼吸道菌群失調(diào)與哮喘發(fā)生發(fā)展之間的關(guān)系有了新的認(rèn)識(shí)。
　　本研究首次在國(guó)內(nèi)應(yīng)用16S rRNA序列分析技術(shù)檢測(cè)哮喘患者呼吸道細(xì)菌群譜，比較哮喘患者及健康人誘導(dǎo)痰細(xì)菌群譜組成的異同。
　　目的：
　　比較哮喘組和

3、健康對(duì)照組誘導(dǎo)痰細(xì)菌菌群組成的異同。
　　方法：
　　隨機(jī)入組哮喘患者39例和健康人18例，分別進(jìn)行肺功能檢測(cè)及痰誘導(dǎo)試驗(yàn)，挑取有效痰組織，進(jìn)行細(xì)菌基因組DNA提取并鑒定。對(duì)有效DNA標(biāo)本進(jìn)行細(xì)菌16S rRNA基因的V3-V5區(qū)擴(kuò)增和文庫(kù)構(gòu)建，通過(guò)Roche454 FLX+平臺(tái)（Beijing Genomics Institute，BGI，深圳）對(duì)全部擴(kuò)增樣品進(jìn)行焦磷酸測(cè)序，測(cè)序數(shù)據(jù)與物種分類數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì)，進(jìn)行OTU的物種注

4、釋，比較哮喘與健康對(duì)照組誘導(dǎo)痰樣本細(xì)菌的組成、豐度和多樣性。
　　結(jié)果：
　　1、研究對(duì)象的基本資料
　　①39例哮喘患者成功獲取誘導(dǎo)痰27例（69.2％），18例健康對(duì)照中成功9例（50%），兩組間痰誘導(dǎo)成功率無(wú)明顯差異。
　　②哮喘組和健康對(duì)照組相比，哮喘組誘導(dǎo)痰嗜酸性粒細(xì)胞百分比顯著高于健康對(duì)照組(33.6±25.9%vs0.8±0.6%,p<0.001)，而肺功能FEV1%Pred， FEV1/FVC%顯

5、著低于健康對(duì)照組（71.34±20.97%vs99.35±5.98%,65.67±10.44%vs82.94±3.42%,p＜0.01）。
　　2、誘導(dǎo)痰質(zhì)量
　　27例哮喘組和9例健康對(duì)照組在痰重量（0.14±0.031g vs0.13±0.025g,p=0.474）、細(xì)胞活力（88.4±4.6%vs89.0±2.6%,p=0.892）和鱗狀上皮細(xì)胞百分比（2.0±2.1%vs2.0±1.2%,p=0.541）等方面均無(wú)顯

6、著性差異。
　　3、哮喘組與健康對(duì)照組物種多樣性分析
　　哮喘組與健康對(duì)照組相比，哮喘組OTU產(chǎn)量較健康對(duì)照組明顯減少（92.3±31.5vs107.9±15.2,p=0.016），而反應(yīng)物種多樣性的Shannon指數(shù)，哮喘組與健康對(duì)照組相比差異無(wú)顯著性，但哮喘組有下降趨勢(shì)[3.9(3.6-4.4)vs4.2(3.8-4.5),p=0.267]。
　　4、哮喘組與健康對(duì)照組細(xì)菌譜分析（門級(jí)別）
　　①所有痰液標(biāo)本

7、均含有6大細(xì)菌門，分別是：擬桿菌門、厚壁菌門、變形桿菌門、梭桿菌門、放線菌門和螺旋體菌門，而擬桿菌門、厚壁菌門和變形桿菌門3種細(xì)菌含量達(dá)90%以上。
　　②哮喘組與健康對(duì)照組相比，哮喘組放線菌門含量顯著高于健康對(duì)照組[2.2%(1.4%-4.7%) vs0.6%(0.4%-1.9%),P=0.02],但在擬桿菌門（27.0%±13.1%vs33.1%±10.4%）、厚壁菌門（33.8%±12.7% vs29.0%±13.8%）、變

8、形桿菌門[26.1%(13.1%-33.9%) vs23.8%(12.3%-47.9%)]、梭桿菌門[3.2%(1.7%-8.1%) vs5.6%(4.9%-7.7%)]和螺旋體菌門[0.2%(0.1%-0.9%) vs0.4%(0.2%-1.2%)]上無(wú)顯著性差異。
　　③重癥哮喘組與輕癥哮喘組相比,擬桿菌門（23.3%±12.8%vs30.4%±13.0%）、厚壁菌門（32.7%±14.4% vs34.9%±11.4%）、變形

9、桿菌門（30.5%±22.8% vs24.3%±14.9%）、梭桿菌門[2.9%(1.7%-8.1%) vs3.4%(1.9%-8.0%)]、放線菌門[2.4%(1.5%-5.8%) vs2.0%(1.2%-4.4%)]和螺旋體菌門[0.2%(0.0%-0.3%) vs0.3%(0.1%-1.1%)]的豐度，均無(wú)明顯差異。
　　5、哮喘組與健康對(duì)照組細(xì)菌譜分析（科級(jí)別）哮喘組與健康對(duì)照組相比，哮喘組小單孢菌科（2.1783±2.0

10、111 vs0, p=0.014），放線菌科（1.6593±0.2468 vs0.8170±0.282, p=0.046），甲基桿菌科（0.0876±0.0359 vs0.0151±0.0093, p=0.041），葉瘤菌科（0.0682±0.0343 vs0.0010±0.001, p=0.032），布魯氏菌科（0.0278±0.0156 vs0.0014±0.0014,p=0.027），慢生根瘤菌科（0.0155±0.0132 vs

11、0,p=0.047）和伯克氏菌科（0.0062±0.0038 vs0,p=0.047）均顯著高于健康對(duì)照組。
　　結(jié)論：
　　1.哮喘組與健康對(duì)照組相比，痰液標(biāo)本OTU產(chǎn)量下降，其中尤以重癥哮喘組下降明顯，反應(yīng)物種多樣性的Shannon指數(shù)在哮喘組與健康對(duì)照組無(wú)顯著性差異。
　　2.哮喘組和健康對(duì)照組痰液標(biāo)本均含有6大細(xì)菌門（放線菌門、擬桿菌門、梭桿菌門、變形桿菌門、螺旋體門和厚壁菌門），其中擬桿菌門、厚壁菌門和變形桿

12、菌門3種細(xì)菌含量＞90%，放線菌門在哮喘組中顯著升高，其中尤以重癥哮喘組升高明顯。重癥哮喘組擬桿菌門與健康對(duì)照組相比p值差異雖無(wú)顯著性，但下降趨勢(shì)明顯。
　　3.哮喘組與健康對(duì)照組相比，哮喘組小單孢菌科、放線菌科、甲基桿菌科、葉瘤菌科、布魯氏菌科、慢生根瘤菌科和伯克氏菌科顯著高于健康對(duì)照組。
　　4.重癥哮喘組誘導(dǎo)痰細(xì)菌群譜的特征，主要表現(xiàn)為：Shannon指數(shù)變異范圍大，OTU產(chǎn)量下降明顯，放線菌門含量升高，擬桿菌門有下降