解析类风湿关节炎肠道菌群奥秘:大规模队列研究揭示关键线索

【字体: 时间:2025年02月08日 来源:Scientific Data 5.8

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  为解决肠道菌群与类风湿关节炎(RA)关系研究存在的样本量有限、缺乏分层分析等问题,研究人员开展 RA 患者肠道菌群多维剖析研究。通过对 2238 人研究,发现菌群与 RA 的关联,为探究二者关系提供资源,推动相关疾病研究。

  类风湿关节炎(Rheumatoid Arthritis,RA)是一种令人痛苦的慢性、全身性自身免疫疾病。它就像一个隐藏在身体里的 “破坏者”,会持续攻击滑膜关节,导致关节逐渐变形、疼痛难忍,严重影响患者的生活质量,让他们连简单的日常活动都变得困难重重。
多年来,科学家们一直在探索 RA 的发病机制,已知其病因涉及遗传和环境因素的复杂相互作用。近年来,肠道菌群成为研究热点,越来越多的证据表明,肠道菌群的失衡在 RA 的发病和进展中扮演着关键角色。肠道里居住着数万亿的微生物,它们可不是一群 “无名之辈”,而是对人体健康有着重要影响,参与代谢、免疫调节等诸多生理过程。一旦肠道菌群的组成和功能出现异常,就可能引发各种疾病,RA 便是其中之一。

然而,目前关于肠道菌群与 RA 关系的研究并不完善。以往的研究存在样本量较小的问题,就好比用一小勺水去判断整个大海的味道,得出的结论可能不准确。而且,这些研究缺乏对疾病阶段和治疗状态的分层分析,没有考虑到不同病情和治疗方式下肠道菌群的变化差异。此外,对微生物的剖析也不够深入,很多关键信息被遗漏了。因此,为了更全面、深入地了解肠道菌群与 RA 之间的复杂关系,来自北京大学人民医院等六家中心的研究人员开展了一项大规模队列研究。

这项研究成果发表在《Scientific Data》上。研究人员从六家中心招募了 2238 名参与者,其中包括 1034 名 RA 患者和 1204 名健康对照者(Healthy Controls,HC)。在研究过程中,研究人员采用了多种关键技术方法。首先是样本采集与处理,所有中心按照统一标准收集新鲜粪便样本,并在 24 小时内冷冻保存,之后集中送至北京大学人民医院(PKUPH)进行后续处理,提取细菌基因组 DNA 。接着,对 16S rRNA 基因的 V3 - V4 高变区进行扩增和测序,通过独特的融合引物进行 PCR 反应,构建扩增子文库后在 Illumina MiSeq 平台测序。最后,利用 QIIME 2 等软件进行生物信息分析,对测序数据进行处理和解读。

在研究结果方面,研究人员发现了许多有价值的信息。从肠道菌群的组成来看,在 RA 患者和健康对照者中,有一些优势菌属,如拟杆菌属(Bacteroides)、罗斯拜瑞氏菌属(Roseburia)等。但二者也存在明显差异,例如在 RA 患者中,拟杆菌属的丰度比健康对照者提高了约 6.5%,瘤胃球菌属(Ruminococcus)的 gnavus 组丰度也有所增加。通过聚类分析,研究人员还发现健康对照者有 3 种肠型,RA 患者有 5 种肠型,且不同肠型的特征菌属在两组人群中的分布和丰度存在差异。

研究人员进一步分析了肠道菌群与多种因素的关系。他们发现年龄、性别、疾病等因素与肠道菌群组成在不同分类水平上均存在显著关联。即使在调整年龄和性别因素后,疾病与肠道菌群之间的关联依然显著。此外,研究人员还评估了吸烟与肠道菌群的关系,结果显示吸烟与细菌的香农指数(Shannon index)、观测到的操作分类单元(Observed OTUs)以及微生物 β 多样性均无显著相关性。

在研究结论和讨论部分,这项大规模队列研究为探索肠道菌群与 RA 的关系提供了丰富的数据资源。它详细描述了不同疾病阶段、治疗方案下肠道菌群的特征,有助于深入理解肠道菌群在 RA 发病和进展中的作用机制。这些发现不仅对 RA 的研究具有重要意义,还可能为其他自身免疫疾病的研究提供参考。未来,基于这些研究成果,或许能够开发出针对肠道菌群的新型治疗策略,为 RA 患者带来新的希望,帮助他们减轻病痛,提高生活质量。

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