基于慢性阻塞性肺疾病不同肺功能严重程度患者诱导痰微生态多样性研究

作     者：崔玉娟 余艳芳 李琼 梁凯轶 CUI Yujuan;YU Yanfang;LI Qiong;LIANG Kaiyi

作者机构：上海健康医学院附属嘉定区中心医院上海201800 上海衡道医学病理诊断中心有限公司上海201800 

出 版 物：《临床肺科杂志》 (Journal of Clinical Pulmonary Medicine)

年 卷 期：2025年第30卷第2期

页      面：200-208页

学科分类：08[工学] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：上海市卫生健康委员会(No.201940315) 上海市嘉定区医学重点学科(No.2020-jdyxzdxk-05) 上海市嘉定区卫生健康委员会青年基金项目(No.2021-QN-03) 

主　　题：慢性阻塞性肺疾病 宏基因测序 诱导痰 肺功能 

摘      要：目的使用深度宏基因组测序(Metagenomic sequencing,mNGS)技术(单个样本原始数据量=12G),比较不同肺功能分级慢性阻塞性肺疾病(简称慢阻肺)患者诱导痰微生物组的物种和基因功能差异,探索诱导痰微生物组种群和基因功能变化与肺功能的关系,为慢阻肺肺功能损伤机制提供线索。方法选取2022年1月-2023年10月在上海嘉定区中心医院呼吸与危重症医学科诊断为慢阻肺的患者49例,根据肺功能分级分为轻度组(FEV_(1)pred≥50%,n=21),中度组(30%≤FEV_(1)pred50%,n=13)和重度组(FEV_(1)pred30%,n=15)。收集患者诱导痰液,然后进行DNA提取、非靶向宏基因组下一代测序(mNGS)和生物信息学分析,比较各亚组Alpha、Beta多样性、菌群构成及相对丰度的差异,并使用KEGG数据库、eggNOG数据库、cazy数据库进行基因和功能差异分析。结果研究发现,三组之间的Alpha多样性存在显著差异,Beta多样性、物种构成及相对丰度无统计学差异。在属水平,沙尔菌属(Schaalia)、罗斯氏菌属(Rothia)在重度组中丰度较高,纤毛菌属(Leptotrichia)在轻度组中丰度更高;在种水平,黏液罗氏菌(Rothia mucilaginosa)、龋齿放线菌(Schaalia odontolytica)和邻接短链小球菌(Granulicatella adiacens)在重度组中丰度较高。LEfSe(LDA Effect Size)分析结果显示,K13993(Hsp20蛋白家族)、GH89(α-N-乙酰氨基葡萄糖酶家族)、CBM61(碳水化合物结合模块家族61)丰度在轻度组比中度组、重度组中丰度高。结论随着肺功能下降,慢性阻塞性肺病患者微生物组多样性降低,部分蛋白家族丰度发生改变。这些发现表明,慢阻肺患者痰液微生物组群落失调与肺功能损伤的严重程度有关。