新生儿溶血性黄疸肠道菌群失调与肝脏代谢紊乱的潜在生物标志物研究

【字体: 时间:2025年04月30日 来源:BMC Pediatrics 2

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  为解决新生儿溶血性黄疸中肠道菌群与肝脏代谢紊乱的关联问题,安徽医科大学附属宿州医院的研究团队通过16S rRNA高通量测序技术分析了62例患儿与20例健康新生儿的粪便样本。研究发现,溶血性黄疸患儿肠道中Enterobacter(肠杆菌属)丰度显著升高,并通过分泌氧化酶、还原酶等酶类影响肝脏代谢通路(如CATECHOL-ORTHO-CLEAVAGE-PWY)。该研究首次揭示Enterobacter可作为评估溶血性黄疸肝脏代谢紊乱的潜在诊断标志物,为临床干预提供了新靶点。

  

新生儿黄疸是新生儿期最常见的临床问题之一,其中溶血性黄疸因红细胞大量破坏导致胆红素急剧升高,可能引发胆红素脑病等严重后果。尽管光疗和换血疗法能有效降低血清胆红素,但约30%患儿仍出现肝功能异常。近年来,肠道菌群通过"肠-肝轴"调控胆红素代谢的作用备受关注——肠道细菌既能将结合胆红素转化为粪胆原排出,又能水解为未结合胆红素重新入血。然而,溶血性黄疸特有的肠道菌群特征及其与肝脏代谢的关联仍是未解之谜。

安徽医科大学附属宿州医院儿科团队在《BMC Pediatrics》发表的研究中,通过16S rRNA基因测序分析了62例溶血性黄疸新生儿和20例健康对照的粪便样本,结合METACYC代谢通路预测和LEfSe分析,首次揭示了Enterobacter通过多酶系统干扰肝脏代谢的分子机制。

研究采用的主要技术包括:1)前瞻性队列设计(样本来自2024年3-9月住院患儿);2)V4区16S rRNA基因测序(Illumina HiSeq 4000平台);3)α/β多样性分析(QIIME2软件);4)功能预测(PICRUSt2和metagenomeSeq);5)表型分析(BugBase)。

研究结果
基线信息:溶血组与健康组在年龄、性别等基线数据无差异,但溶血组的CRP(5.74 vs 2.37 mg/L)、AST(65.68 vs 20.43 U/L)及胆红素(TBIL 223.76 vs 97.99 μmol/L)显著升高(p<0.05),提示肝脏损伤与炎症反应。

肠道菌群多样性分析:虽然α多样性无差异(Shannon指数p=0.757),但β多样性分析(PCoA)显示两组菌群结构显著分离(p<0.001)。在门水平,溶血组Proteobacteria(变形菌门)和Actinobacteriota(放线菌门)丰度增加,而Firmicutes(厚壁菌门)降低(p<0.05)。

差异菌群鉴定:LEfSe分析发现溶血组Enterobacter相对丰度升高6.8倍(LDA>4),同时伴有Escherichia-Shigella(志贺菌属)和Ruminococcus gnavus group(瘤胃球菌)的富集。健康组则富含Lachnospiraceae UCG-004等短链脂肪酸产生菌。

功能分析:PICRUSt2预测显示,溶血组肝脏相关代谢通路如邻苯二酚降解(CATECHOL-ORTHO-CLEAVAGE-PWY)和甲苯降解(PWY-5181)显著激活。Enterobacter与氧化还原酶(EC1)、转移酶(EC2)等6类酶显著正相关(r>0.6),这些酶直接参与上述代谢通路。

讨论与意义
该研究首次建立"Enterobacter-酶系统-肝脏代谢"的关联模型:溶血性黄疸患儿肠道中过度增殖的Enterobacter通过分泌大量代谢酶(如NADH:ferredoxin oxidoreductase),激活肝脏的芳香族化合物降解通路,可能导致肝细胞代谢负荷增加。这为解释溶血性黄疸常伴发的肝功能异常提供了新视角——不仅是胆红素毒性作用,肠道菌群失调可能通过肠-肝轴加剧代谢紊乱。

局限性包括样本均来自安徽地区,且未完全排除分娩方式影响。但研究创新性在于:1)发现Enterobacter可作为溶血性黄疸肝损伤的潜在微生物标志物;2)揭示菌群干预可能成为辅助治疗新策略。团队下一步计划通过益生菌调控Enterobacter丰度,验证其对肝功能改善的效果。

这项由Jin Huang和Bi Zhou共同完成的研究,为新生儿溶血性黄疸的精准诊疗提供了重要依据,也为理解肠道菌群在新生儿代谢疾病中的作用开辟了新思路。

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