昆士兰大学：十二指肠菌群的改变与胃排空和功能性消化不良的症状有关

背景

功能性消化不良 (FD)是一种复杂的疾病，具有使人虚弱的上腹部症状。有证据表明，胃肠道 (GI)动力、内脏高敏感性、通透性和十二指肠低水平的免疫激活可能在其中起作用。然而，我们仍然对这些因素如何相互作用而促发FD症状的了解相对较差，这些症状通常与饮食有关。十二指肠微生物群与特定的膳食底物结合，可能是疾病病理生理的重要介质；然而，这些相互关联的因素在FD中尚未被彻底研究。

简介

2022年9月27日，来自澳大利亚昆士兰大学的Erin R Shanahan及其团队在Gut (IF:19.819)杂志上发表名为Alterations to the duodenal microbiota are linked to gastric emptying and symptoms in functional dyspepsia的研究[1]。

研究要点

1、十二指肠炎症、胃十二指肠动力改变、内脏高敏感和上腹部症状都是功能性消化不良的特征。虽然症状可能与饮食相关，但目前尚不清楚饮食底物和十二指肠黏膜相关微生物群如何相互作用，从而促发该疾病的症状。

2、厚壁菌门和拟杆菌门的相对丰度差异表现为链球菌和普雷沃菌属之间的反比关系，除梭杆菌外，普雷沃菌属也可能与功能性消化不良症状负担相关。在本研究中，韦荣球菌属的相对丰度也与胃排空呈负相关，而饮食和十二指肠黏膜相关的微生物群没有关联。

3、十二指肠黏膜相关菌群具有动态性和部位特异性，可能影响功能性消化不良症状的产生，因此应成为进一步研究和管理的目标。

主要结果

与非FD对照受试者相比，FD患者十二指肠黏膜相关微生物群 (MAM)的改变

从十二指肠粘膜活检中获得了80名受试者的微生物群概况，这些受试者表现出与整个队列基本相同的特征。从所有受试者的十二指肠MAM概况中共检测到58个属级分类，包括271个细菌ASVs。总体而言，最丰富的门是厚壁菌门，但其在FD受试者组中的代表性显著较少 (图1A)。我们观察到，在FD患者中，观察到梭杆菌属和佩特科细菌的相对丰度呈上升趋势。控制患者年龄、性别、吸烟状况、BMI和PPI使用后的多元回归分析显示，在低至中等FDR值的情况下，梭杆菌门和厚壁菌门的组间效应量仍然显著。虽然丰富度和均匀度的Shannon多样性测量在两组之间没有差异，但丰富度的Chao1测量在FD组中差异较大并接近统计学显著性 (图1B)。

图1. 功能性消化不良 (FD)患者和非功能性消化不良对照组的十二指肠粘膜相关菌群 (MAM)群落中细菌门相对丰度的差异。

图2显示了在FD和非FD对照组中观察到的20种最丰富的细菌属及其在各受试者中的分布，以及其他细菌属的代表。与我们之前的试点研究相似，病例组和对照组中最丰富的细菌属是链球菌、普雷沃菌属和韦洛内拉菌属，在十二指肠MAM群落中所占比例高达75%。有趣的是，在所有受试者中，观察到链球菌相关ASVs的相对丰度与普雷沃氏菌属ASVs的相对丰度之间存在很强的反比关系 (图3)。类似地比较了其他优势属的相对丰度，这些分析揭示了FD和非FD对照组中普雷沃菌和梭杆菌之间以及FD 和非FD对照组中韦荣球菌和梭杆菌之间的正相关。

图2. 热图显示所有80名研究对象的十二指肠黏膜相关微生物 (MAM)谱中丰度最高的20个属的相对丰度

接下来，我们评估了非FD对照受试者和根据报告的症状负担 (低、中、高)分层的FD受试者之间关键细菌门 (图5A)和属 (图5B)的相对丰度。在门水平上，非FD对照组和症状负荷低的FD受试者之间的厚壁菌门和拟杆菌门差异显著。有趣的是，与厚壁菌属相关的分类群的相对丰度随着FD症状负荷而增加，而与拟杆菌属和梭杆菌属相关的分类群分别显示出一些减少或没有变化。当研究每个门的主要谱系时，这些趋势得以保留 (图5B)，并且在对照组和症状负荷低的FD亚组之间，普雷沃菌属和梭杆菌属的差异具有统计学显著性。

图5. 厚壁菌门、拟杆菌门和梭杆菌门的相对丰度

胃排空时间与细孔菌相对丰度相关

本研究的一部分受试者还同意通过13C-辛酸呼气试验测定胃排空时间 (对照组=5，FD=24)，这些组之间的估计胃排空时间无显著差异。然后，我们评估了胃排空时间与十二指肠MAM内属之间的相关性。使用所有研究参与者中代表的前20种细菌geQnera，观察到十二指肠MAM中韦荣球菌属的相对丰度与胃排空1/2次的时间之间存在负相关，这在单独FD受试者 (图6A)和所有受试者中均存在 (图6B)，且这些单变量模型计算的FDR值也很小。当将这些数据应用于控制患者年龄、性别、吸烟状况、身体质量指数和PPI使用的多元模型时，观察到了相似的效应大小，尽管两种模型的FDR值均有所减弱。

图6.胃排空1/2时间与胃排空时间呈负相关

结论及展望

本研究表明十二指肠粘膜相关微生物群 (MAM)、胃排空和功能性消化不良 (FD)症状之间存在联系，且这在很大程度上与长期饮食摄入无关。

原文链接

https://gut.bmj.com/content/early/2022/09/27/gutjnl-2021-326158

转自：“生物医学科研之家”微信公众号

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