研究椎间盘退变过程中肠道微生物群和粪便代谢物的特征：对肠道-椎间盘轴的深入认识

《Journal of Applied Microbiology》：Characterizing Gut Microbiota and Fecal Metabolites in Intervertebral Disc Degeneration: Insights into the Gut-Disc Axis

肠道菌群失调与代谢异常在腰椎间盘退行化（IDD）中的关联研究。通过16s rRNA测序和LC-MS分析发现，IDD患者肠道菌群中普罗 tentative菌门和 fusobacteriota 增加而 campylobacterota 和 synergistota 减少，粪便代谢物显示脂质及相关氧化应激分子异常，提示肠道菌群与代谢紊乱共同参与IDD病理生理过程。

　　

摘要

目的

本研究旨在描绘被诊断为椎间盘退变（IDD）的个体的肠道微生物群和粪便代谢物的特征谱型，从而可能阐明肠道-椎间盘轴在理解IDD病理生理学中的新视角。

方法与结果

从15名被诊断为IDD的患者中收集粪便样本，根据Pfirrmann分级系统进行分类，每个等级有3名患者。此外，还从5名健康对照组中获取样本以进行比较分析。使用16s rRNA测序分析肠道微生物群组成，而LC-MS用于非靶向代谢物分析。与对照组相比，IDD患者表现出不同的肠道微生物群特征，表现为菌群失调状态和生物多样性增加。更重要的是，根据线性判别分析效应量（LEfSe）的结果，IDD患者中变形菌门和梭杆菌门的丰度较高，而坎皮洛杆菌门和协同菌门的丰度较低。粪便代谢物分析显示IDD患者的代谢谱发生改变，脂质和类脂质分子的水平升高，这些物质与氧化应激和组织退化有关。KEGG通路分析确定了5个显著通路，包括核苷酸代谢、牛磺酸和低牛磺酸代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、碳水化合物消化与吸收以及FoxO信号通路。结合ROC分析，我们的数据表明，丙硫磷（Permethrin）的上调以及3ccPA、胸腺嘧啶（Thymine）、组氨酸-丝氨酸（His-ser）、次黄嘌呤（Hypoxanthine）、N6-乙酰-L-赖氨酸（N6-Acetyl-L-lysine）、藏红花素（Safranin）和Peimine的减少与IDD高度相关。

结论

我们的发现表明肠道微生物群失调与IDD的发病机制中的粪便代谢物改变之间存在密切关联。