腸道菌群在1型糖尿病患者的結(jié)構(gòu)特征及潛在致病機(jī)制研究.pdf

1、目的:
　　1型糖尿病(type1 diabetes mellitus，T1DM)發(fā)病率逐年升高，但其發(fā)病機(jī)制十分復(fù)雜，目前認(rèn)為與遺傳、環(huán)境、免疫等因素有關(guān)。近年來(lái)的研究顯示腸道菌群作為環(huán)境因素可能參與了T1DM的發(fā)生，但目前中國(guó)T1DM患者腸道菌群結(jié)構(gòu)研究的的數(shù)據(jù)很少。本研究旨在探討中國(guó)初發(fā)T1DM患者腸道菌群結(jié)構(gòu)特征的變化及影響T1DM發(fā)生的可能機(jī)制。
　　方法:
　　研究共納入15名初發(fā)T1DM兒童和15名性別、

2、年齡相匹配的正常對(duì)照兒童，收集研究對(duì)象的空腹外周血和新鮮糞便標(biāo)本。提取糞便基因組DNA，擴(kuò)增其16S rDNA的V3-V4區(qū)，并應(yīng)用Illumina Miseq平臺(tái)測(cè)序，分析其腸道菌群結(jié)構(gòu)。采用PCR-SBT方法檢測(cè)HLA-DR/DQ基因分型。采用超敏電化學(xué)發(fā)光方法測(cè)定血中IL-6、IL-10、IL-17A和TNF-α等細(xì)胞因子水平。
　　結(jié)果:
　　T1DM組空腹血糖(FBG)、HbA1c明顯高于對(duì)照組(P＜0.01)，而

3、性別、年齡、出生方式、出生體重、母乳喂養(yǎng)時(shí)間、體重指數(shù)(BMI)、血壓、甘油三酯、總膽固醇等指標(biāo)差異無(wú)顯著性。T1DM患者診斷糖尿病的時(shí)間為10.93±3.03歲，其中11名患者的T1DM相關(guān)自身抗體的數(shù)目≥2個(gè)，占總患者人數(shù)的74.3％。T1DM組患者中HLA-DRB1*0901和0405基因頻率較高，分別占總患者的53.3％和40％，HLA-DQB1*0201和0302的頻率分別為33.3％和20％，出現(xiàn)頻率均高于健康對(duì)照組。

4、>　　T1DM組IL-17A、IL-6的血清濃度水平明顯高于健康對(duì)照組(2.47±1.76 vs.1.49±0.80,1.15±0.98 vs.0.59±0.43)，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異;T1DM組IL-10平均血清水平為0.37pg/ml，較健康對(duì)照組（均值為0.55pg/ml）明顯降低，兩組統(tǒng)計(jì)分析P值為0.012。T1DM組TNF-α水平低于健康對(duì)照組(2.42±0.91 vs.3.19±1.46)，但未達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P=0.052）

5、。
　　腸道菌群分析，共獲得最終30例樣本共獲得有效序列402857條，平均每樣本序列數(shù)為13428條，有效序列評(píng)價(jià)讀長(zhǎng)為252.00bp;使用Uparse軟件將相似度大于97％的序列聚類后共獲得389個(gè)操作分類單元(OTU)。稀釋曲線顯示，隨測(cè)序數(shù)量不斷增加，各樣本的稀釋曲線，均趨于平緩;T1DM組Chao指數(shù)明顯低于對(duì)照組（156.53±36.96 vs.130.0±32.85，P＜0.05），OTU數(shù)量、Shannon指數(shù)兩

6、組間無(wú)顯著差異。主坐標(biāo)分析(Principal Coordinate Analysis，PCoA)顯示，代表30個(gè)樣本的散點(diǎn)圖在PC1-PC3坐標(biāo)系中分布明顯區(qū)分開來(lái)，兩組間有少部分樣品重疊。聚類分析顯示T1DM和健康對(duì)照組樣品首先在本類樣品中實(shí)現(xiàn)聚類，再與其他樣本或聚類進(jìn)一步合并，兩組間有不同程度重疊。LEfSe分析顯示兩組間腸道菌群分別在目、科、屬、種等水平存在差異，其中屬水平有6種，表現(xiàn)為Haemophilus, Lachnosp

7、ira，Dialister和Acidaminococcus豐度在T1DM患者明顯降低，而Blautia菌屬豐度則高于對(duì)照組。
　　Spearman相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)Blautia菌屬豐度與HbA1c、抗體個(gè)數(shù)、IA-2抗體滴度、IL-6水平呈正相關(guān)關(guān)系（p值分別為0.40，0.42，0.82，0.362），與FBG無(wú)顯著相關(guān)。Haemophilus菌屬與FBG、HbA1c、抗體個(gè)數(shù)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系(p值分別為-0.443，-0.468，-0

8、.547)，而與IA-2滴度無(wú)顯著相關(guān)關(guān)系。其余菌屬未發(fā)現(xiàn)與臨床表型及細(xì)胞因子水平間的相關(guān)關(guān)系。
　　結(jié)論:
　　初發(fā)T1DM兒童的腸道菌群豐度較與健康對(duì)照兒童降低，腸道菌群結(jié)構(gòu)分布存在差異，Haemophilus，Lachnospira, Dialister和Acidaminococcus菌屬豐度升高，而Blautia菌屬豐度明顯下降。Blautia、Haemophilus菌屬豐度與T1DM自身抗體個(gè)數(shù)、IA-2滴度具有相