探秘男性尿路微生物组:BMI、BPH 与下尿路症状的神秘关联

【字体: 时间:2025年05月08日 来源:Communications Medicine 5.4

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  在男性泌尿系统健康研究中,关于尿路微生物组(Urinary Microbiome)与下尿路症状(LUTS)的关系尚不明确。研究人员对 500 名 65 - 90 岁男性开展研究,发现 BMI、良性前列腺增生(BPH)与尿路微生物组多样性存在复杂关系,为后续研究提供方向。

  长久以来,膀胱和尿道一直被认为在没有感染的情况下是无菌的。但近年来,多项研究发现,无论是男性还是女性,体内都存在常驻的尿路微生物组。这些微生物组涵盖细菌、古菌、真菌和病毒等,可能在影响泌尿生殖系统的疾病和紊乱中发挥作用。在女性群体中,尿路微生物组已被证实与下尿路症状(LUTS)存在关联,例如不同的微生物组成与复发性尿路感染、急迫性尿失禁等症状相关,而且微生物组的多样性还能预测急迫性尿失禁的治疗效果。然而,在男性群体中,对尿路微生物组的了解却少得多。虽然有研究表明男性尿路微生物组的改变与肾结石、良性前列腺增生(BPH)、膀胱癌和前列腺癌等多种疾病有关,但这些研究的样本量较小(n<100),且很少有直接探究体重指数(BMI)、年龄与男性尿路微生物组之间潜在联系的研究。同时,在大型男性队列研究中,尿路微生物组与 LUTS 之间的关联也尚未明确。因此,开展针对男性尿路微生物组的深入研究迫在眉睫。
为了解决这些问题,来自美国俄勒冈健康与科学大学(Oregon Health & Science University)等机构的研究人员开展了一项重要研究。他们从美国国立卫生研究院(NIH)资助的男性骨质疏松性骨折研究(MrOS)中选取了 500 名 65 - 90 岁的男性作为研究对象,对其尿液样本进行分析,旨在探究尿路微生物组与临床特征(如年龄、BMI、BPH 和一般病史)以及 LUTS 之间的关联。该研究成果发表在《Communications Medicine》上,为男性泌尿系统健康研究提供了新的方向和依据。

研究人员采用了多种关键技术方法。首先,从尿液样本中分离细菌 DNA,利用 16S rRNA 基因 V4 高变区扩增和测序技术,确定尿路微生物组的组成。其次,通过国际前列腺症状评分(IPSS)评估 LUTS,并将其分为刺激性和梗阻性症状进行亚分析。然后,运用 Dirichlet 多项式建模(DMM)对样本进行聚类,以确定不同的 “urotypes”。此外,还使用 Hierarchical All - against - All(HAllA)关联测试等机器学习方法,探索特定分类群与临床特征之间的关系。

研究结果如下:

  • 临床特征与研究分组:研究共纳入 500 名男性,平均年龄 73.0 ± 5.7 岁 ,平均 BMI 为 27.9 ± 3.8 kg/m2。根据 IPSS 评分,55.8% 的参与者被认定为无 / 轻度 LUTS,44.2% 为中度 / 重度 LUTS。中度 / 重度 LUTS 组的男性年龄更大,BPH 和前列腺炎的患病率更高,但 BMI 在两组间无显著差异。
  • 影响微生物组多样性的因素:研究发现 BPH 与尿路微生物组的 alpha 多样性(如 Shannon、Inverse Simpson 和 Pielou 指数)显著相关,有 BPH 的男性 alpha 多样性更高。BMI 和年龄则与 beta 多样性显著相关,且肥胖男性中,健康男性尿路微生物组常见的棒状杆菌属、葡萄球菌属和链球菌属的相对丰度较低。通过 HAllA 分析,还发现 BMI 与 Dialister 菌属显著相关,肥胖男性的尿液样本中 Dialister 的比例更高。
  • Urotypes 的发现:利用 DMM 聚类分析,研究人员确定了八种 urotypes,每种都由特定细菌主导。不同 urotypes 中健康体重、超重和肥胖个体的比例存在显著差异,例如 urotype 5 中肥胖男性比例最高,且该组中 88.1% 的个体尿液微生物组中含有 Dialister。
  • LUTS 与微生物组的关系:虽然整体 LUTS 评分与尿路微生物组组成无显著关联,但在调整 BMI、BPH 和年龄后,刺激性和梗阻性症状分别与 alpha 多样性指标(如 Inverse Simpson 指数)存在显著关联,且这种关联在不同 BMI 分组和是否患有 BPH 的情况下有所不同。此外,HAllA 分析还发现,Enterococcaceae 和 Caulobacteraceae 与刺激性症状相关,Mobiluncus 与频繁尿急症状相关。

研究结论和讨论部分指出,该研究揭示了男性尿路微生物组的复杂性和个体差异性,以及其与 BMI、BPH、年龄和 LUTS 之间的复杂关系。首次证实 BMI 与男性尿路微生物组组成存在显著关联,且 BPH 与尿路微生物组的 alpha 多样性相关,这些发现此前未在男性研究中报道。虽然研究存在一些局限性,如表型数据可能存在误差、研究设计无法确定因果关系、尿液样本不能完全代表膀胱微生物组、测序分析仅到属水平等,但该研究为进一步探究男性尿路微生物组提供了重要基础。未来的研究应在设计和分析中充分考虑 BMI 和 BPH 等因素,以更好地理解男性尿路微生物组在泌尿系统疾病中的作用机制,为男性泌尿系统疾病的预防、诊断和治疗提供新的思路和方法。

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