肠道微生物或是对抗静脉血栓栓塞症的新 “奇兵”:厚壁菌门与毛螺菌科 UCG-010 属的关键作用

【字体: 时间:2025年02月21日 来源:Hereditas 2.1

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  为探究肠道微生物群与静脉血栓栓塞症(VTE)的因果关系,研究人员开展相关研究。结果发现厚壁菌门和毛螺菌科 UCG - 010 属对 VTE 有独立保护作用。该研究为 VTE 防治提供新方向,值得科研读者一读。

  

肠道微生物群与静脉血栓栓塞症之间的神秘关联大揭秘


在医学的广阔领域中,静脉血栓栓塞症(VTE)就像一个隐藏在暗处的 “健康杀手”,时刻威胁着人们的生命安全。它是由于静脉中形成血凝块而引发的严重病症,可能导致残疾甚至死亡。每年,全球约有 1000 万人饱受 VTE 的折磨。在西方,超过 8% 的人会被诊断出患有 VTE,这一病症还造成了极高的死亡率,大约 20% 的患者因此失去生命。不仅如此,VTE 还带来了沉重的经济负担,美国和欧洲每年在 VTE 治疗上的花费高达数十亿美元。

目前,VTE 的形成机制较为复杂,主要涉及血液淤滞、内皮损伤和高凝状态等因素。虽然血栓预防被推荐为预防 VTE 的标准治疗方法,但同时也增加了出血的风险。因此,寻找更安全、有效的治疗方法迫在眉睫。

近年来,肠道微生物群逐渐进入了科学家们的视野,它被认为可能是一个影响 VTE 的可调节风险因素。研究发现,VTE 患者和健康对照组的肠道微生物多样性存在显著差异,而且微生物的变化与凝血功能障碍也有关系。然而,肠道微生物群与 VTE 之间究竟是否存在因果关系,仍然是一个未解之谜。

为了揭开这个谜团,作者[第一作者单位] 的研究人员在《[期刊原文名称]》上发表了题为《[论文原文标题]》的论文。研究人员通过一系列复杂而严谨的研究,得出了令人瞩目的结论:厚壁菌门(Firmicutes phylum)和毛螺菌科 UCG - 010 属(Lachnospiraceae UCG - 010 genus)可能对 VTE 具有独立的保护作用。这一发现为 VTE 的预防和治疗开辟了新的潜在途径,具有极其重要的意义。

那么,研究人员是如何得出这一结论的呢?他们主要运用了以下几个关键技术方法:首先,从大规模全基因组分析(GWAS)的荟萃分析汇总数据中,提取与肠道微生物群丰度相关的单核苷酸多态性(SNPs)。然后,通过严格的筛选标准选择满足条件的工具变量(IVs),并利用多种方法进行质量控制,排除可能影响结果的因素。最后,运用两样本孟德尔随机化(MR)分析来探究 VTE 与 211 种肠道微生物群在不同分类水平上的因果关系,同时采用多种敏感性分析、反向 MR 分析和多变量孟德尔随机化分析(MVMR)来验证研究结果的可靠性。

下面,让我们一起来看看具体的研究结果。

在工具变量选择方面,研究人员以肠道微生物群为暴露变量,对 211 种肠道微生物群的 14587 个位点显著的 SNPs 进行孟德尔随机化分析。经过一系列筛选,最终 2328 个 SNPs 通过了工具变量选择标准。而当以 VTE 为暴露变量时,从 VTE 的 GWAS 荟萃分析中提取了 92 个独立的、显著的 SNPs 作为工具变量。并且,经过检测发现,没有弱 IV 被排除,也不存在具有显著水平多效性的 IVs。

接着,研究人员重点探究了肠道微生物群与 VTE 风险之间的因果关系。通过 MR 分析和敏感性分析,他们发现厚壁菌门与 VTE 呈显著负相关。也就是说,厚壁菌门可能对 VTE 起到保护作用。此外,还有一些微生物类群也显示出与 VTE 风险的潜在关联。例如,芽孢杆菌纲、乳杆菌目和乳球菌属可能会增加 VTE 的风险;而双歧杆菌目、放线菌目、芽孢杆菌目、双歧杆菌科、放线菌科、毛螺菌科 UCG - 010 属和 Slackia 属则可能具有保护作用。这些结果在多种分析方法中都得到了验证,而且经过一系列敏感性分析,也未发现明显的异质性和水平多效性。

为了进一步明确因果方向,研究人员进行了反向因果关联分析。结果发现,11 个显著因果关联的方向都是从细菌到 VTE,并且反向 MR 分析未检测到 VTE 对肠道微生物群有任何显著的因果影响。这进一步支持了之前的结论,即特定的肠道微生物群可能是影响 VTE 风险的原因,而不是结果。

最后,研究人员通过多变量孟德尔随机化分析(MVMR),调整了所有与 VTE 强相关的微生物后发现,只有厚壁菌门和毛螺菌科 UCG - 010 属显示出显著降低 VTE 风险的作用。这表明,其他肠道微生物群可能是通过影响厚壁菌门或毛螺菌科 UCG - 010 属来间接影响 VTE 风险的。

在讨论部分,研究人员深入探讨了这些发现的意义。以往的研究虽然发现肠道微生物群与血栓形成风险存在关联,但没有明确具体的微生物类群。而本次研究不仅确定了厚壁菌门和毛螺菌科 UCG - 010 属对 VTE 的独立保护作用,还揭示了其他相关微生物类群的潜在影响。

厚壁菌门是人体肠道微生物群中数量丰富的一个门类,它参与人体代谢和免疫健康。一些厚壁菌门的细菌可以产生维生素 K2 等对血液凝固有重要作用的物质,还能生成短链脂肪酸(SCFAs)。这些短链脂肪酸可以通过调节免疫和炎症反应,抑制血栓形成。例如,丁酸可以抑制炎症反应,维持血管内皮的稳定性,从而降低血栓形成的风险。毛螺菌科 UCG - 010 属也与短链脂肪酸的产生有关,并且研究发现,其低丰度与血脑屏障完整性受损和促炎状态相关,这也从侧面说明了它对人体健康包括 VTE 风险的重要影响。

此外,研究还发现放线菌门的五个分类群(双歧杆菌目、放线菌目、双歧杆菌科、放线菌科、Slackia 属)可能对 VTE 有保护作用。双歧杆菌可以降低血液中的胆固醇水平,维持肠道屏障功能,防止内毒素进入血液,从而减少全身炎症和血栓形成的风险。

然而,目前针对 VTE 患者肠道微生物群改变的治疗研究还比较少。不过,益生菌在心血管疾病治疗中已经显示出了一定的潜力,它可以增加肠道屏障完整性,减少炎症。厚壁菌门及其代谢产物在治疗各种疾病方面也展现出了广阔的应用前景,比如厚壁菌门药物 SER109 已被批准用于治疗复发性艰难梭菌感染,短链脂肪酸也被证明对预防心血管疾病有效果。饮食改变、益生菌补充和粪便微生物群移植等方法都可以改变微生物组成,或许在未来,这些方法可以应用于 VTE 的预防。

当然,这项研究也存在一些局限性。由于显著的肠道微生物群位点数量有限,MR 分析中的 IVs 处于位点广泛显著水平,这可能会增加假阴性率。而且研究使用的肠道微生物群数据集最小分类级别是属,微生物物种层面的影响还需要进一步探索。另外,研究对象主要是欧洲人,其他种族人群的情况还有待研究。最后,虽然通过 MR 分析验证了厚壁菌门和毛螺菌科 UCG - 010 属与 VTE 的因果关系,但还需要通过实验和临床研究进一步验证厚壁菌门药物在预防 VTE 方面的应用效果。

总的来说,这项研究利用大规模的 GWAS 汇总数据,深入探讨了 VTE 与肠道微生物群之间的因果关系,发现厚壁菌门和毛螺菌科 UCG - 010 属可能对 VTE 具有独立的保护作用。这一发现为 VTE 的预防和治疗提供了新的潜在靶点,为未来的研究和临床实践指明了方向。不过,要想真正将这些发现转化为有效的治疗方法,还需要科研人员进行更多深入的研究和探索。相信在不久的将来,随着研究的不断深入,我们能够更好地利用肠道微生物群来对抗 VTE,为患者带来新的希望。

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