肠道菌群和氧化三甲胺与原发性肝癌的关系研究
作者单位:吉林大学
学位级别:硕士
导师姓名:俞琼
授予年度:2023年
学科分类:1002[医学-临床医学] 100214[医学-肿瘤学] 10[医学]
主 题:原发性肝癌 乙型肝炎肝硬化 慢性乙型肝炎 肠道菌群 氧化三甲胺
摘 要:目的本研究旨在通过比较乙型肝炎肝硬化合并原发性肝癌患者与正常人、慢性乙型肝炎患者、乙型肝炎肝硬化患者的肠道微生态表达谱特点以及氧化三甲胺(trimethylamine N-oxide,TMAO)的水平,探讨原发性肝癌患者肠道菌群及TMAO水平的变化,并进一步探索与TMAO 水平密切相关的菌群,从而为原发性肝癌的发病机制、诊断或治疗提供新思路。方法本研究共选取40例研究对象,其中慢性乙型肝炎患者(肝炎组,CHB)10例、乙型肝炎肝硬化患者(肝硬化组,LC)10例,以及初诊为乙型肝炎肝硬化合并原发性肝癌患者(肝癌组,HCC)10例,健康对照组(HC)为同期体检中心的健康人群,共10例。收集所有研究对象的粪便和血浆标本以及临床资料。利用宏基因组测序技术检测粪便样本的肠道菌群丰度及构成,利用液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)技术检测血浆TMAO水平。Alpha多样性用来衡量样本内肠道微生物的多样性,Beta多样性用来衡量样本间肠道微生物组成的相似性。采用LEfSe(Linear discriminant analysis Effect Size)分析筛选各组之间具有显著差异的肠道微生物。采用方差分析比较各组之间TMAO水平的差异。采用Spearman秩相关检验分析血浆TMAO水平与不同肠道菌群之间的相关关系。使用SPSS 24.0和R(4.2.2)软件进行数据统计分析。分析结果可视化使用R(4.2.2)软件。结果1.各组的临床基线特征如年龄、性别、BMI、乙肝家族史、吸烟史、饮酒史等均没有统计学上的显著差异(P0.05);在临床检查指标方面,除白蛋白-胆红素评分(ALBI)分级、HBVDNA、血小板、白蛋白、谷丙转氨酶和γ-谷氨酰基转移酶在四组之间比较差异具有统计学意义(P0.05)。2.肠道菌群多样性分析:(1)Alpha多样性分析结果显示,与健康对照组相比,肝硬化组Shannon指数显著下降(P=0.043);与健康对照组相比,肝癌组的Shannon指数和Chao1指数明显降低(P=0.032,P=0.014)。Alpha多样性分析结果表明肝硬化组和肝癌组肠道微生物多样性降低。(2)Beta多样性分析结果发现,健康对照组、肝炎组、肝硬化组和肝癌组四组样本之间重合度较小,进一步通过Anosim(analysis of similarities)分析发现四组间的肠道微生物结构具有显著的差异(P=0.028)。3.肠道菌群物种组成分析:(1)在门水平上,四组样本的优势菌群(相对丰度1%)主要为拟杆菌门、厚壁菌门、变形菌门和疣微菌门。(2)在科水平上,拟杆菌科、肠杆菌科、毛螺菌科和坦纳菌科均是四组样本的优势菌群。韦荣氏菌科是肝癌组的优势菌群。(3)在属水平上,拟杆菌属、栖粪杆菌属和巨单胞菌属均是四组样本的优势菌群。假单胞菌属是肝癌组和肝硬化组的优势菌群。(4)在种水平上,普通拟杆菌、脆弱拟杆菌、普拉梭菌、卵形拟杆菌、单形巨单胞菌、单形拟杆菌、多氏拟杆菌和多形拟杆菌均是四组样本的优势菌群。4.通过LEfSe分析在四组样本中一共鉴定出22个具有显著差异的物种(P2)。其中,韦荣氏菌科在肝癌组患者中显著富集。肺炎克雷伯菌在肝硬化组显著富集。艾利根拉氏菌、毛螺菌属和粪拟杆菌在肝炎组中显著富集。拟杆菌门和毛螺菌科等12个菌种在健康对照组中显著富集。***水平分析:与健康对照组相比,肝炎组和肝硬化组患者的TMAO水平显著降低(P=0.001,P=0.007);与肝炎组相比,肝癌组患者TMAO水平显著升高(P=0.032)。6.肠道菌群与TMAO关联分析:分析结果显示,TMAO与厚壁菌门(r=0.45,P=0.004)、Ruthenibacterium lactatiformans菌种(r=0.44,P=0.004)、毛螺菌科(r=0.41,P=0.009)和柯林斯菌属(r=0.38,P=0.016)呈正相关关系。***与临床指标关联分析:结果显示,TMAO与白蛋白、谷丙转氨酶、谷草转氨酶、总胆红素、直接胆红素、尿素、肌酐、尿酸以及血小板存在相关关系(P0.05)。结论1.与健康人相比,原发性肝癌患者肠道微生物多样性降低,肠道微生物结构失调,表现为毛螺菌科、柯林斯菌属、厌氧丁酸菌等有益菌的减少。2.与健康人相比,慢性乙型肝炎和乙型肝炎肝硬化患者的TMAO水平降低;且与慢性乙型肝炎患者相比,原发性肝癌患者TMAO水平升高,这可能与肠道菌群的变化有关。