腸道|[文獻分享]宏基因組+代謝組解析腸道菌群影響人類和嚙齒動物的腎衰竭的作用機制

標題:Aberrant gut microbiota alters host metabolome and impacts renal failure in humans and rodents
期刊:Gut
發表時間:2020年
影響因子:17.94
摘要
研究目的:腎功能衰竭患者表現出的尿毒癥癥狀 , 動物研究的結果表明可能是由腸道微生物引起的 。 本研究旨在探討終末期腎?。‥SRD)患者腸道微生物組組成、尿毒癥毒素和腎功能衰竭癥狀之間的關系 。
實驗設計:通過收集223名終末期腎病患者和69名健康對照者的腸道微生物、血清和糞便代謝組和人類表型的數據 , 結合多組學分析以探索腸道微生物對毒素積累和疾病嚴重程度的影響 。

腸道|[文獻分享]宏基因組+代謝組解析腸道菌群影響人類和嚙齒動物的腎衰竭的作用機制
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研究結果:結果表明在終末期腎病患者富集的微生物與患者的臨床指標緊密相關 , 這些微生物參與毒素和次級膽汁酸合成有關的功能;與對照組相比 , 移植到無菌小鼠或抗生素治療的大鼠體內的患者的微生物群更容易引起血清尿毒癥毒素的產生 , 并加重腎纖維化和氧化應激 。 其中的兩個物種 , Eggerthella lenta (遲緩埃格特菌)和Fusobacterium nucleatum (具核梭桿菌) , 在CKD 大鼠模型中促進尿毒癥毒素的產生并促進腎臟疾病的發展 。 益生菌動物雙歧桿菌減少了這些有害微生物的豐度 , 降低了毒素水平和延緩疾病的嚴重程度 。
結論:ESRD患者中異常的腸道微生物群塑造了有害的代謝組 , 加重了臨床結果 , 這表明腸道微生物群將是降低這些患者尿毒癥毒性的一個有希望的靶點 。
引言
終末期腎病(ESRD)是慢性腎臟?。?CKD)的晚期階段 , 在世界范圍內發病率高和死亡率高 。CKD進展至 ESRD及其并發癥與血液和其他代謝組織中有毒代謝物的積累密切相關 。 這些毒素中很大一部分是腸道菌群衍生的 , 通常不能通過透析有效清除 。CKD患者腸道菌群結構的顯著改變和 ESRD血液透析患者血液和糞便代謝成分的破壞表明 CKD存在基于微生物群的代謝失調 。 然而 , 來自于微生物的 ESRD相關代謝物(如尿毒癥毒素)以及腸道菌群介導的 ESRD代謝物變化的機制尚未完全研究清楚 。 近期研究表明特定腸道微生物的調節可調控循環尿毒癥毒素硫酸吲哚酚的濃度 , 為發現新的治療方法提供可能性 。 在此 , 我們進行了一項綜合研究 , 包括了 223名終末期腎病患者和 69名健康對照者的大規模隊列研究和 24名患者的獨立驗證隊列及相應的腸道微生物、血清及糞便代謝組、基于臨床和問卷調查得出的表型等多維度數據 。
研究結果
1.ESRD 患者與健康人血清和糞便代謝組不同
血清和糞便代謝組結果表明ESRD 患者與健康人群代謝產物存在差異 。 血清代和糞便謝組分析糞便得到了180和255種代謝產物 。 其中 , 134血清代謝物和98種糞便代謝物存在顯著差異 。 ESRD血清代謝組的主要特征是九種尿毒癥毒素的富集和膽汁酸組成的差異 。 對血清代謝物和臨床指標(如血肌酐和腎小球濾過率)進行相關性分析 , 結果表明尿毒癥毒素和膽汁酸與整個隊列中的相關臨床指標密切相關;在單獨的患者和對照組中也觀察到類似的相關性 。 與健康組相比 , ESRD 患者糞便中尿毒癥毒素的前體和次級膽汁酸豐度較高 , 而初級膽汁酸、短鏈脂肪酸和鏈脂肪酸衍生物明顯減少 。 普氏分析表明血清和糞便代謝組具有很強的協同性 。 最重要的是 , 血清尿毒癥毒素與其糞便前體密切相關 , 這表明終末期腎病患者腸道的代謝變化對血清中尿毒癥毒素的積蓄起推動作用 。

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