儿童功能性便秘湿热体质肠道菌群失调的多组学特征与机制研究

《Scientific Reports》：Dysbiosis of gut microbiota in children with functional constipation and damp-heat constitution: a cross-sectional multi-omics analysis

本研究针对中医湿热体质儿童功能性便秘(FC)的发病机制，采用16S rRNA测序和UPLC-Q-TOF/MS技术，通过横断面多组学分析揭示肠道菌群失调与尿液代谢物改变特征。研究发现DHC组患儿粪便硬度评分降低、症状严重度升高，并鉴定出6个微生物标志物和6个代谢物组成的诊断面板（AUC=0.975），首次阐明鞘脂代谢通路在湿热体质FC发病中的关键作用，为中医体质靶向干预提供新思路。

　　

当提到儿童常见的健康问题，功能性便秘(FC)绝对位列前茅。这种没有器质性病变却持续存在的排便功能障碍，不仅让孩子痛苦，更让家长焦虑。据统计，全球儿童FC患病率达9.5%，亚洲地区甚至高达12%。更令人担忧的是，约25%的患儿症状会延续至成年，严重影响生活质量。

在传统中医(TCM)理论中，人的体质分为九种类型，其中湿热体质(DHC)以体内湿邪与热邪交织为特征，常表现为大便黏滞、小便黄赤等症状。有趣的是，研究发现湿热体质在儿童中占比高达16%，且与FC存在显著相关性。那么，这两种看似不同的医学体系之间，是否存在内在的生物学联系呢？

为了解开这个谜题，来自北京大学第一医院和广东省妇幼保健院的研究团队开展了一项创新性研究，成果发表于《Scientific Reports》。他们首次将中医体质理论与现代多组学技术相结合，深入探索湿热体质FC患儿的肠道微生态和代谢特征。

研究团队采用横断面设计，从广东和北京招募了49名2岁以下儿童，其中18名湿热体质FC患儿(DHC组)和31名平和体质无便秘儿童(BC组)。通过中医体质问卷和罗马IV标准严格筛选参与者，确保研究对象的同质性。

关键技术方法包括：采用16S rRNA基因测序分析肠道菌群组成，通过UPLC-Q-TOF/MS(超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱)进行尿液非靶向代谢组学检测，利用布里斯托大便分类量表(BSS)评估排便特征，结合LEfSe分析和PICRUSt功能预测等生物信息学方法探索微生物与代谢物的关联性。

DHC儿童 exhibited changes in stool shape and frequency

研究结果显示，DHC组儿童的BSS评分显著低于BC组(3.5±1.72 vs 4.87±0.88)，表明粪便硬度明显增加。症状分析发现，DHC组41.46%的儿童有过度憋便史，29.27%存在排便疼痛或困难，而BC组仅有12.9%出现轻微便秘症状。这些数据证实湿热体质FC患儿确实存在更严重的排便功能障碍。

DHC children changed the diversity of gut flora

通过DADA2算法处理测序数据，研究人员发现两组间仅有2041个共享ASV(扩增子序列变异)，而DHC组特有ASV达27962个。虽然α多样性指标无显著差异，但基于未加权和加权UniFrac距离的PCoA分析显示两组菌群结构明显分离(PERMANOVA P=0.003)。

DHC children changed the composition of gut flora

在菌群组成方面，DHC组放线菌门(Actinobacteria)及其所属双歧杆菌属(Bifidobacterium)相对丰度升高，而厚壁菌门(Firmicutes)减少。LEfSe分析鉴定出38个特征菌群，其中DHC组15个，包括Oscillospira、Eggerthella等潜在致病菌。

功能预测表明，DHC组菌群功能主要富集于碳水化合物、氨基酸、辅因子和维生素代谢途径，这为理解湿热体质的代谢特征提供了重要线索。

DHC children altered the metabolomics profile

代谢组学分析揭示了更为深入的机制。OPLS-DA模型清晰区分两组代谢轮廓，共鉴定出68种差异代谢物。

Differential metabolite screening between two groups

热图分析显示这些代谢物在两组间呈现明显不同的表达模式，其中油酰胺(oleamide)、棕榈酰胺(palmitamide)等物质在DHC组显著上调。

Metabolic pathway annotation in DHC children

通路富集分析指出，鞘脂信号通路、鞘脂代谢和细胞凋亡相关通路是DHC的关键改变途径。特别是鞘氨醇-1-磷酸(S1P)、植物鞘氨醇等活性代谢物的变化，可能通过影响Cajal间质细胞功能而干扰肠道蠕动。

Correlation analysis between the differential flora and metabolites

Spearman相关分析发现119对显著相关的菌群-代谢物组合，其中Oscillospira与硫酸吲哚酚、Selenomonas与芬戈莫德(fingolimod)等6对组合表现出强相关性(|r|>0.6)。

Potential biomarker of DHC children identification

最令人振奋的是，研究人员构建了一个结合6个微生物标志物(Bifidobacterium、Eggerthella等)和6个代谢物(oleamide、sphingosine等)的诊断模型，其AUC高达0.975，灵敏度88.89%，特异性100%。

这项研究首次系统揭示了湿热体质FC儿童的多组学特征，为中医体质理论提供了现代生物学依据。特别值得注意的是，虽然双歧杆菌通常被认为是有益菌，但本研究发现在FC背景下其丰度异常升高，提示菌株功能特异性的重要性。同时，鞘脂代谢通路的发现为理解湿热体质"湿邪困脾"的传统理论提供了新的分子解释。

研究局限性包括样本量较小、16S rRNA测序物种分辨率有限等，未来需要通过宏基因组测序和功能验证实验进一步深入探索。然而，这项工作的创新之处在于将中医体质理论与现代多组学技术有机结合，不仅为儿童FC的精准诊断提供了新型生物标志物，更重要的是开创了"辨证"与"辨病"相结合的新范式，为中医药现代化研究提供了重要范例。