糖尿病合并肛周脓肿患者术后伤口菌群特征及其对愈合影响的16S rRNA测序研究

《BMC Microbiology》：Postoperative wound microbiota in diabetic patients with perianal abscess: a 16s rRNA gene sequencing study

本研究针对糖尿病患者肛周脓肿术后伤口愈合延迟的临床难题，通过16S rRNA基因测序技术对比分析22例糖尿病与22例非糖尿病患者的伤口菌群特征。结果显示糖尿病组微生物多样性显著降低，病原菌（如肠杆菌科、链球菌属）富集而有益菌（拟杆菌属、瘤胃球菌科）减少，功能预测提示碳水化合物代谢异常与能量代谢障碍。该研究为糖尿病伤口管理的微生态调控策略提供了重要理论依据。

　　

在肛肠外科领域，肛周脓肿是最常见的感染性疾病之一，手术引流后伤口护理质量直接决定愈合效果。而对于合并糖尿病的患者，高血糖状态会通过损害中性粒细胞趋化、降低巨噬细胞清除能力、破坏细胞因子平衡等多重机制，导致伤口愈合过程严重受阻。更值得关注的是，糖尿病引起的微血管病变会导致组织缺氧和血管生成受损，进一步限制伤口修复所需的营养和氧气供应。这种全身性病理改变同时会塑造特殊的伤口微环境，使得机会性病原菌易于定植，而有益共生菌被抑制，形成菌群失调的恶性循环。

糖尿病患者不仅肛周脓肿发生率更高，其术后伤口愈合时间也显著延长，容易发展为慢性难愈性伤口。虽然现有研究已提示糖尿病伤口存在微生物组成改变，但对肛周脓肿这一特殊部位术后菌群的系统研究仍属空白。为此，Meng等人在《BMC Microbiology》上发表了最新研究成果，通过16S rRNA基因测序技术深入探索糖尿病与非糖尿病患者肛周脓肿术后伤口菌群的差异特征。

研究人员收集了2022年10月至2023年10月期间在复旦大学附属金山医院肛肠科接受肛周脓肿根治术的44例患者伤口分泌物，其中糖尿病组（DPAG）和非糖尿病组（NDAG）各22例。所有患者术后第三天采集伤口渗出液，采用CTAB/SDS法提取DNA，针对16S rRNA基因V4-V5高变区进行扩增，并在Illumina MiSeq平台上进行测序。通过QIIME等生物信息学工具对序列进行质控、OTU聚类和物种注释，并利用LEfSe分析和PICRUSt2功能预测等方法探究组间差异。

多样性分析

Alpha多样性分析显示，糖尿病组的微生物多样性和丰富度均显著降低。Shannon指数（2.12±0.65 vs. 3.59±0.37，P<0.001）和Simpson指数（0.68±0.21 vs. 0.94±0.03，P<0.001）表明糖尿病伤口微生物群落均匀度较差。Chao1（230.71±85.24 vs. 374.43±199.43，P=0.008）和ACE指数（229.62±95.52 vs. 370.13±200.20，P=0.010）进一步证实糖尿病组物种丰富度明显不足。Beta多样性分析通过Bray-Curtis距离矩阵和主坐标分析（PCoA）显示两组样本明显分离（Adonis R²=0.11；P=0.001），说明糖尿病显著改变了伤口微生物群落结构。

物种组成与差异分析

在门水平上，两组优势菌门均为厚壁菌门、变形菌门、拟杆菌门和放线菌门，但糖尿病组拟杆菌门（20.12% vs. 28.27%）和放线菌门（1.20% vs. 4.23%）相对丰度较低。属水平上，糖尿病组不动杆菌属（5.30% vs. 15.06%）和普雷沃菌属（1.42% vs. 4.81%）丰度下降，而链球菌属（15.74% vs. 2.78%）和大肠杆菌属（7.68% vs. 4.61%）显著富集。

LEfSe分析进一步识别出两组间显著差异菌群：糖尿病组乳杆菌目、肠杆菌科、链球菌属和支原体属富集；非糖尿病组梭菌纲、拟杆菌属、瘤胃球菌科和普雷沃菌属等有益菌群更多。

功能预测分析

通过PICRUSt2对KEGG通路预测发现，糖尿病组碳水化合物代谢、几丁质生物合成与代谢相关通路增强，而能量代谢、内分泌系统功能、辅酶和维生素代谢等通路显著减弱。这种代谢功能失衡可能进一步加剧伤口愈合障碍。

该研究首次系统揭示了糖尿病肛周脓肿患者术后伤口菌群的失调特征及其功能改变。糖尿病伤口中病原菌富集与有益菌耗竭的微生态失衡，可能与高血糖、组织缺氧和炎症微环境相关。链球菌属和肠杆菌科等病原菌通过释放毒力因子和激活Toll样受体（TLR）信号通路，可能延长炎症期并阻碍组织修复。而短链脂肪酸（SCFA）产生菌的减少则削弱了其抗炎和上皮修复促进作用。功能预测结果显示的代谢通路异常，特别是能量代谢障碍和碳水化合物代谢紊乱，为理解菌群如何影响宿主细胞增殖和基质沉积提供了新视角。

这项研究为糖尿病伤口管理的微生态调控策略提供了重要理论基础。针对特定的菌群失调特征，未来可能开发益生菌干预、靶向抗菌疗法或微生物移植等新型治疗手段。然而，本研究作为单中心横断面研究，样本量有限且未纳入饮食、血管并发症等混杂因素，后续需要更大规模的多中心纵向研究结合宏基因组学、代谢组学等多组学技术验证并深化这些发现。该成果不仅深化了对糖尿病伤口愈合机制的理解，也为临床开发个体化微生态调节疗法指明了新方向。