综述：胃肠道疾病中微生物生物标志物的现状

《Gastroenterology Clinics of North America》：The Current Landscape of Microbial Biomarkers in Gastrointestinal Disease

肠道菌群失调与炎症性肠病（IBD）、肠易激综合征（IBS）、胃肠道恶性肿瘤及肝疾病相关，可推动非侵入性诊断生物标志物（如提升结直肠癌筛查粪便检测灵敏度）开发，并需解决检测成本、技术复杂性和标准化难题。

　　

Sohn G. Kim | Matthew Y. Zhao | Christine Lam | Jonathan P. Jacobs

章节摘录

关键点

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  大量的分类学和多组学数据支持微生物在各种胃肠道疾病中的变化，包括炎症性肠病（IBD）、肠易激综合症（IBS）、胃肠道（GI）恶性肿瘤和肝脏疾病。
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  微生物特征可以为开发无创诊断生物标志物提供信息，这些生物标志物可用于提高粪便免疫化学检测对结直肠癌筛查的敏感性，并无创地区分IBS-D和IBD。
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  微生物……

炎症性肠病

研究表明，在遗传易感个体中，肠道微生物组会引发过度的肠道免疫反应。尽管个体之间存在差异，但总体上，IBD患者的微生物组多样性降低，拟杆菌门（Firmicutes）中的某些菌群（如Fecalibacterium、Lachnospiraceae和Ruminococcaceae）的数量减少，而病原菌（尤其是Enterobacteraceae）的数量增加。

肠易激综合症

目前尚无可靠的生物标志物可用于诊断IBS，目前主要依靠症状标准进行诊断。由于IBS症状与饮食和胃肠道感染有关，且临床前研究表明肠道微生物群会影响肠道运动和内脏敏感性，因此人们对微生物群在IBS中的作用越来越感兴趣。²³ 这为开发基于微生物的IBS生物标志物提供了可能性，从而将诊断重点从症状转向机制。

胃肠道恶性肿瘤

近年来，胃肠道恶性肿瘤的发病率和负担一直在上升，尤其是在年轻人中。³¹ 微生物失调被认为与胃肠道恶性肿瘤有关，可能在调节宿主免疫反应、扰乱代谢以及促进基因组不稳定方面起着关键作用。³¹

原发性硬化性胆管炎

近年来，肠道-肝脏轴（尤其是肠道微生物群）在原发性硬化性胆管炎（PSC）的发病机制中被关注。虽然提出的机制包括病原菌的参与和更广泛的微生物失调相关代谢紊乱，但目前的研究尚未确立一个统一的解释框架。

肝脏疾病

除了PSC外，肠道微生物失调还与其他慢性肝脏疾病有关，包括代谢功能障碍相关的脂肪性肝病（MASLD）。随着疾病进展至纤维化、代偿性肝硬化和失代偿性肝硬化以及肝细胞癌（HCC），肠道微生物群会进一步发生变化。

临床应用与实际挑战

虽然目前使用下一代测序技术进行微生物组分析，但新的方法旨在降低成本、减少工作量、缩短周转时间和降低数据分析复杂性。其中一种方法是基于纸质的技术，利用趾扣开关传感器（toehold switch sensor）这种分子传感器通过报告基因的表达来定量目标RNA序列。⁶⁶ 与下一代测序的非靶向数据采集方法不同，趾扣开关传感器需要预先选择特定的RNA序列。

临床护理要点

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  遗传、环境和微生物综合风险评分（IRS）结合了肠道炎症、肠道屏障功能、粪便微生物分类组成和微生物功能途径的生物标志物，用于预测健康一级亲属患克罗恩病的风险。这展示了微生物标志物在胃肠病学中解决未满足临床需求的潜力。
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  IBS-C与甲烷气体产生有关……

披露

作者没有需要披露的内容。

资助

S.G. Kim获得了美国国立卫生研究院（National Institutes of Health）下属的国立糖尿病、消化系统疾病和肾脏疾病研究所（National Institute of Diabetes And Digestive And Kidney Diseases）的资助，资助编号为T32DK007180。