中国酒渣鼻患者群体中的肠道微生物群特征

《Biochemistry and Biophysics Reports》：Gut microbiota signature in a cohort of Chinese patients with rosacea

肠道菌群失调与玫瑰痤疮临床指标的相关性研究，通过宏基因组测序发现患者组Turicibacter、Ruminococcus等属丰度显著升高，而Butyrivibrio等属降低，KEGG分析显示cAMP信号通路（KO04024）、酒精代谢（KO05034）及硫代谢（KO00920）活性异常，并与HADS评分、Skindex-16及ECLA评分呈显著相关性。

　　近年来，随着对微生物组研究的深入，人们逐渐认识到肠道微生物群与多种慢性疾病之间存在密切联系。其中，玫瑰痤疮（Rosacea）作为一种常见的慢性炎症性皮肤病，其发病机制尚未完全阐明，但越来越多的证据表明，肠道微生物群的失衡可能在疾病的发生和进展中扮演重要角色。本研究旨在通过比较中国北京地区玫瑰痤疮患者与健康对照组的肠道微生物群组成，探讨其与疾病病理机制之间的潜在联系，并评估益生菌治疗的可能应用。

### 玫瑰痤疮的背景与影响

玫瑰痤疮是一种主要影响面部中央区域的慢性炎症性疾病，其临床表现包括持续性红斑、丘疹、脓疱、毛细血管扩张以及皮肤增厚等。全球范围内的流行病学调查显示，成年人中玫瑰痤疮的患病率约为5%。这种疾病不仅影响患者的外貌，还对心理状态和生活质量造成显著影响。患者常报告因皮肤状况而产生的社交焦虑、自卑感和情绪低落等问题。此外，玫瑰痤疮的发作往往与精神压力、睡眠质量以及胃肠道症状密切相关，进一步凸显了其复杂的病理生理机制。

尽管目前对玫瑰痤疮的发病机制仍有诸多未解之谜，但研究者们普遍认为，免疫系统的紊乱、皮肤微生物的炎症反应、紫外线暴露、血管高反应性以及遗传易感性等因素可能共同参与了疾病的形成。然而，随着对肠道微生物与皮肤健康关系的探索，新的研究方向逐渐显现。肠道微生物群不仅参与消化道内的生理功能，还通过复杂的信号通路与免疫系统、神经系统及内分泌系统相互作用，影响全身炎症反应和疾病进程。

### 研究方法与样本选择

本研究采用了一项病例对照研究，共纳入8名被确诊为玫瑰痤疮的患者以及8名在年龄和性别上匹配的健康对照者。所有参与者均来自北京地区，并在入组前至少两个月未接受可能影响肠道微生物群的药物或治疗。研究获得了北京大学国际医院伦理委员会的批准，并遵循相关伦理规范，所有参与者在入组前均签署知情同意书。

研究过程中，首先对参与者的粪便样本进行了DNA提取，随后利用Illumina Novaseq 6000平台进行了宏基因组测序，以获取全面的基因信息。通过Trimmomatic软件对测序数据进行质量过滤和修剪，确保数据的准确性。接下来，利用MEGAHIT进行宏基因组拼接，并通过Scaftig工具对拼接结果进行进一步处理，以识别具有代表性的基因序列。所有数据均经过生物信息学分析，包括分类学和功能注释，以揭示肠道微生物群的组成变化及其潜在的功能影响。

### 研究结果：肠道微生物群的组成差异

研究结果显示，玫瑰痤疮患者的肠道微生物群与健康对照组存在显著差异。在分类学层面，患者组中某些细菌的相对丰度显著增加，如Turicibacter_sp._TJ11、Turicibacter_sp._H121、Turicibacter_sp._TA25、Turicibacter_sp._T129、Ruminococcus_sp._AF18-22、Ruminococcus_sp._CAG:379、Ruminococcus_sp._AM28-29LB、Ruminococcus_callidus、Ruminococcus_sp._AM36-18、Ruminococcus_sp._AF43-11、Ruminococcus_sp._AM28-41、Streptococcus sp. 23.2、Streptococcus infantarius、Streptococcus vestibularis、Streptococcus salivarius、Streptococcus gordonii、Clostridium_sp._CAG:798、Clostridium_tertium、Alistipes_sp._Z76和Lachnospiraceae_bacterium_XBB2008等。与此同时，一些特定的细菌种类在患者组中相对丰度降低，例如Clostridium_sp._AF12-41、Clostridium_sp._CAG:299、Clostridium_sp._OM05-5BH、Clostridium_sp._AF24-2LB、Clostridium_sp._AM18-55、Clostridium_sp._CAG:43、Clostridium_sp._OM047、Clostridium_sp._TF1113AC、Clostridium_sp._OF134、Clostridium_disporicum、Butyrivibrio_sp._CB08、Butyrivibrio_sp._INlla14以及Roseburia_sp._CAG:50等。

此外，研究还发现，玫瑰痤疮患者的医院焦虑抑郁量表（HADS）得分和皮肤质量生活指数（Skindex-16）得分显著高于健康对照组。这表明玫瑰痤疮不仅对皮肤健康造成影响，还对患者的心理状态和整体生活质量产生深远影响。在临床评估方面，患者的面部痤疮严重程度（ECLA评分）也显示出一定的变化趋势，进一步支持了肠道微生物群与皮肤炎症之间的潜在联系。

### 微生物群与临床指标的相关性

通过Pearson相关性分析，研究发现某些特定的肠道微生物种类与临床指标之间存在显著相关性。例如，Gemmiger_sp._An120的丰度与Skindex-16得分呈正相关，而与ECLA得分呈负相关。这表明该菌种可能在维持皮肤健康方面具有一定的积极作用，而其减少可能与皮肤炎症的加重有关。另一方面，Clostridium_sp._CAG:299则与HADS得分呈负相关，同时与ECLA得分呈正相关，提示其可能在调节情绪和炎症反应中发挥作用。

此外，KEGG通路分析揭示了玫瑰痤疮患者肠道微生物群中某些代谢通路的活性显著增强，如KO05034（酒精代谢）、KO04024（cAMP信号通路）和KO00920（硫代谢）等。这些通路的异常活动可能与免疫反应、神经递质合成及炎症因子释放密切相关，进一步说明肠道微生物群在玫瑰痤疮的发病机制中可能扮演着重要角色。

### 功能注释与潜在机制

研究还进一步探讨了肠道微生物群的功能特征及其与疾病之间的潜在机制。例如，Clostridium_sp. 和Bacteroides_faecis等菌种被发现与cAMP信号通路和酒精代谢通路存在显著关联。Clostridium_sp. 的某些菌株被证实能够通过调节神经递质的分泌，影响宿主的神经反应和炎症水平。Bacteroides_faecis则与酒精代谢相关，其功能变化可能通过影响宿主的免疫反应和代谢状态，间接参与玫瑰痤疮的病理过程。

此外，研究还关注了短链脂肪酸（SCFAs）的生成情况，特别是丁酸（butyrate）的代谢。丁酸作为一种重要的代谢产物，具有调节肠道屏障功能、促进维生素合成以及发挥抗炎和抗氧化作用的潜力。然而，本研究发现玫瑰痤疮患者的某些与丁酸生成相关的菌种丰度异常，如Butyrivibrio_sp._CB08、Butyrivibrio_sp._INlla14、Roseburia_sp._CAG:50和Lachnospiraceae_bacterium_XBB2008等。这提示玫瑰痤疮患者的肠道微生物群可能在丁酸生成方面存在缺陷，进而影响肠道屏障的完整性，导致肠道内毒素和未消化抗原进入血液，引发全身性炎症反应。

### 讨论：肠道微生物群与玫瑰痤疮的潜在联系

研究结果表明，肠道微生物群的失衡可能通过多种机制影响玫瑰痤疮的发病和进展。首先，肠道屏障功能的受损可能导致细菌内毒素和抗原的过度渗透，从而激活宿主的免疫系统，引发慢性炎症反应。其次，某些细菌种类可能通过促进促炎细胞因子的释放，进一步加剧皮肤炎症。此外，肠道微生物群还可能通过调节神经递质的合成和分泌，影响面部神经血管的反应性，导致常见的症状如面部潮红和灼热感。

值得注意的是，研究中发现的某些菌种，如Ruminococcus，已被广泛研究其在多种疾病中的作用。例如，Ruminococcus gnavus被认为与克罗恩病等炎症性肠病相关，而其在玫瑰痤疮患者中的高丰度可能提示其在调节免疫反应和炎症水平中的潜在作用。同样，Streptococcus属的某些菌种，如S. infantarius、S. vestibularis、S. salivarius和S. gordonii，也被发现与多种炎症和免疫相关疾病有关，这可能为玫瑰痤疮的发病机制提供新的视角。

### 结论与展望

综上所述，本研究首次系统地分析了玫瑰痤疮患者与健康人群的肠道微生物群组成，并揭示了其与疾病临床表现之间的潜在联系。研究发现，玫瑰痤疮患者肠道微生物群的组成变化可能与疾病的发展密切相关，包括促炎菌种的增加和抗炎菌种的减少。尽管这些变化可能部分反映宿主生理状态和免疫平衡的调整，但它们在疾病进展中的因果作用仍需进一步研究。

然而，本研究也存在一定的局限性。首先，样本量较小，可能影响结果的普遍性和可靠性。其次，研究为横断面研究，无法确定肠道微生物群的变化是否能够预测未来的肠道疾病发展。因此，未来的研究需要扩大样本规模，并结合纵向研究设计，以更全面地理解肠道微生物群与玫瑰痤疮之间的动态关系。此外，代谢组学分析的引入可能有助于揭示微生物群与宿主代谢之间的具体联系，从而为疾病的治疗和干预提供新的思路。

随着对肠道微生物群与皮肤健康关系的深入研究，越来越多的证据支持肠道微生物群在慢性炎症性皮肤病中的重要性。这一领域的研究不仅有助于揭示玫瑰痤疮的发病机制，还可能为新型治疗方法的开发提供理论依据。例如，通过调节肠道微生物群的组成，改善肠道屏障功能，或增强抗炎菌种的丰度，可能有助于缓解玫瑰痤疮的症状，甚至预防其复发。因此，未来的研究应更加关注肠道微生物群与皮肤疾病之间的相互作用，以期为患者提供更有效的治疗方案。