2.5 肠道菌群种属诊断价值分析
以Control组为对照,对肠道菌群种属的诊断性能进行了ROC曲线分析。结果显示,Psychrobacter、Romboutsia、Rikenella、unclassified_Clostridia、Halothiobacillus、Parabacteroides、Clostridium_XlVa、Haemophilus和unclassified_Clostridiales曲线下面积分别为0.88、0.90、0.84、0.89、0.88、0.91、0.80、0.90和0.84(图7),具有良好的诊断价值。
图7 肠道菌群种属诊断价值
3 讨论
AIH是一种免疫介导的肝脏慢性炎症性疾病,女性发病多见,男女比例约1∶5,具有遗传倾向,其典型的病理特征是界面性肝炎,临床上主要以高球蛋白血症、自身抗体阳性、对免疫抑制治疗应答为特征,同时常伴有肝外免疫紊乱的表现[11-12]。随着医学的进步,在AIH的诊断和治疗方面不断取得突破性的进展,但其发病机制至今尚未完全明确,目前认为针对宿主自身肝抗原的免疫反应是肝脏损伤的主要机制[13]。ConA诱导的肝损伤小鼠模型是T细胞诱导型肝炎,能迅速诱导以CD4+T细胞为主的Th细胞活化,从而导致小鼠肝脏炎症性损伤[14]。肠道微生物组被认为是ConA诱导小鼠肝炎的可能原因[15]。肠道菌群是人体肠道内的一个复杂生态系统,广泛影响着人体的生理病理过程[16-17]。随着对肠道菌群认识的日益深入,大量研究证实肠道菌群在多种消化系统疾病中起着至关重要的作用,包括酒精相关性肝病和非酒精性脂肪性肝病[18]。然而,目前关注AIH与肠道菌群关系的研究较少。虽然AIH的发病机制尚未完全阐明,但一些研究表明,肠道微生物群可能通过触发特定的信号通路,改变肠道微生物群的代谢,以及调节肠道和肝脏的免疫反应,对AIH的发生和发展做出了重要贡献[19]。
IL-33最近被描述为IL-1家族的新成员,该家族的成员具有促炎活性[7]。IL-33及其可溶性受体ST2(sST2)与自身免疫性疾病的发病机制有关[20];有研究表明IL-33/ST2可能在AIH的发病机制和严重程度中发挥重要作用,是AIH治疗的有希望的靶点[8]。然而,IL-33/ST2是否与AIH中肠道菌群的变化有关尚不清楚。为阐明ST2和肠道菌群在AIH发病中的作用,课题组首先构建了ST2敲除小鼠,并采用ConA诱导建立AIH小鼠模型。本研究观察到,敲除ST2表达后,ConA诱导的AIH小鼠的肝损伤水平减轻,且炎症因子IL-6基因的表达量发生降低,该结果表明在AIH小鼠体内敲除ST2基因表达可减轻肝损伤及炎症,延缓疾病的进展。本研究进一步探讨了敲除ST2表达是否与AIH小鼠中肠道菌群的变化有关。采用16S rRNA高通量测序对AIH小鼠肠道粪便进行测序并分析,发现在AIH小鼠中敲除ST2表达后不改变肠道菌群的丰度及多样性。AIH小鼠的肠道菌群中以unclassified_Porphyromonadaceae、Akkermansia和Lactobacillus菌属居多,相比对照组,敲除ST2表达的AIH小鼠肠道中的unclassified_Lachnospiracea、unclassified_Porphyromonadaceae和Akkermansia菌属为主。菌属Psychrobacter、Romboutsia、Rikenella、unclassified_Clostridia、Halothiobacillus、Parabacteroides、Clostridium_XlVa、Haemophilus和unclassified_Clostridiales在两组间的分布存在差异,其AUC值均≥0.80,具有良好的诊断价值。有研究发现Romboutsia、Parabacteroides和Haemophilus与桥本甲状腺炎、1型糖尿病和强直性脊柱炎等自身免疫性疾病有关[21-23],其余差异菌群未见与自身免疫性疾病有关,且差异菌群与AIH的关联仍未有相关报道。本研究结果提示敲除ST2表达抑制AIH小鼠的炎症反应可能与肠道菌群的改变有关,通过干预肠道菌群有望成为治疗AIH的新思路。
本研究尚存在一定的局限性,ConA诱导的AIH小鼠病程急,无法反映AIH患者的疾病变化过程。研究虽然发现一些菌属在敲除ST2表达的AIH小鼠中发生改变,但其是否与炎症因子的改变有关?敲除ST2表达具体是如何改变肠道菌群的?这些问题仍有待后续研究解决。
综上所述,在ConA诱导的AIH小鼠中,敲除ST2表达可降低IL-6的表达,Psychrobacter、unclassified_Clostridia、Halothiobacillus、Clostridium_XlVa和Haemophilus菌属含量增加;Romboutsia、Rikenella、Parabacteroides和unclassified_Clostridiales菌属含量减低,从而延缓疾病的进展,靶向干预ST2或者肠道菌群可为AIH的治疗提供新方向。
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