Graves眼病患者肠道菌群变化与功能预测研究

作     者：陈耀楠 

作者单位：河南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：袁慧娟

授予年度：2023年

学科分类：1002[医学-临床医学] 100201[医学-内科学(含：心血管病、血液病、呼吸系病、消化系病、内分泌与代谢病、肾病、风湿病、传染病)] 100212[医学-眼科学] 10[医学] 

主      题：Graves眼病 肠道菌群 16S rRNA测序 功能预测 

摘      要：背景:Graves眼病(Graves’orbitopathy,GO)又称甲状腺相关眼病(Thyroid associated ophthalmopathy,TAO),是一种罕见且复杂的自身免疫性疾病,发病率为女性16/10000,男性3/10000,超过90%的Graves眼病由Graves病(Graves’diseas,GD)引起,约15%的GD患者会在3-6个月内发展出GO,其中约2%的GO患者将发展为中度至重度疾病并威胁视力,可导致眼眶畸形、复视甚至视力丧失,对患者的生活质量、心理健康都有严重的负面影响。Graves眼病的发病机制尚不清楚,其特征是淋巴细胞,特别是T细胞广泛浸润球后组织,导致眼眶周围强烈的炎症反应,表现为球后组织的异常增生,包括成纤维细胞增殖、脂肪生成增加以及细胞外基质如透明质酸的积累,导致眼眶内容物的扩张和重塑,引起患者的眼球突出、眼睑水肿等症状。人体的微生物群由栖息在身体不同区域的10种以上的微生物组成,其中胃肠道中的肠道菌群生活在暴露在外部环境的最大宿主界面,约占人类微生物共生群落的三分之二。近十年来高通量深度测序技术的快速发展助力肠道菌群的研究,逐渐揭示肠道菌群编码了330万个基因,是人类基因数量的100倍,在维持宿主代谢、免疫功能方面具有重要作用,因此肠道菌群也被称为“人类第二基因组。肠道菌群与人体代谢性疾病、自身免疫性疾病的发生发展有密切关联,以往的研究已证实肠道菌群的结构改变及其功能紊乱与1型糖尿病、系统性红斑狼疮、多发性硬化症、自身免疫性干眼症等在内的多种自身免疫病有关,且近期研究证实肠道菌群的改变与甲状腺相关疾病也有显著相关性,Graves眼病患者肠道菌群的变化有待进一步研究,有望为Graves眼病的发病机制与诊疗拓宽新视角。目的:GO是一种自身免疫病,多项研究证实了自身免疫性疾病与肠道菌群变化之间的联系,鲜有研究关注GO患者的肠道菌群,我们设计了此项研究,目的包括:(1)检测GO患者肠道菌群的变化,(2)找出GO患者组肠道中特异菌属,(3)分析部分菌属与甲状腺功能及甲状腺自身抗体之间的相关性,(4)依据KEGG数据库对GO患者肠道菌群富集的代谢途径做出预测。方法:1、研究对象招募本研究纳入了于2022年3月至2023年3月于河南省人们医院内分泌科及河南省人民医院眼眶病中心就诊的中重度活动期Graves眼病患者42人,同期性别和年龄匹配的Graves病患者40人,健康体检者36人。2、临床资料收集患者入院后采集基本信息、临床数据及实验所需标本。基本信息包括患者的姓名、年龄、性别、居住地、体重、身高、身体质量指数(Body Mass Index,BMI)、临床活动性评分(Clinical activity score,CAS)等。临床数据包括游离三碘甲腺原氨酸(free triiodothyronine,FT3)、游离甲状腺素(free tetraiodothyronine,FT4)、促甲状腺激素(thyroid stimulating hormone,TSH)、甲状腺球蛋白抗体(thyroglobulin antibody,Tg Ab)、甲状腺过氧化物酶抗体(thyroid peroxidase antibody,TPOAb)、促甲状腺激素受体抗体(Thyrotropin Receptor Antibodies,TRAb)等。3、肠道菌群检测及分析患者入院后于接受治疗前收集新鲜粪便标本,用于16S r RNA基因测序,鉴定扩增子序列变体(amplicon sequence variants,ASV),后续评估肠道菌群alpha多样性指标及beta多样性指标,分析检测具有差异丰度的群落,通过KEGG数据库对组间的差异菌群的功能进行预测分析。4、统计学分析所有数据应用SPSS 25.0统计学软件进行数据分析处理,对于正态分布的定量数据,采用均数进行统计描述,采用t检验进行组间比较;非正态分布的数据用四分位数间距进行统计描述,采用Mann-Whitney U检验进行组间比较。使用卡方检验比较分类变量。分别使用单因素方差分析和Kruskal-Wallis检验来评估正态连续变量和非正态连续变量三组之间的差异。Spearman秩相关检验分析相关性。以P0.05为差异有统计学意义。结果:一、临床资料比较三组受试者在年龄、性别和BMI方面无显著差异,与GD组和健康对照组相比,GO组具有更高水平的TRAb。二、肠道菌群特征1、三组间的alpha多样性无统计学差异,但beta多样性存在显著差异。2、GO患者的肠道菌群组成在门水平上,GO患者肠道菌群中Firmicutes、Proteobacteria、Actinobacteriota比例下降,Bacteroidota比例升高。在属水平上,GO患者Bact