多重耐药菌粪便携带通过肠道菌群和代谢物特征增加肝硬化患者肝性脑病风险

【字体: 时间:2025年05月17日 来源:Gut Pathogens 4.4

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  为探究粪便多重耐药菌(MDRO)携带对肝硬化患者肠道菌群、代谢物及并发症的影响,研究人员分析 88 例肝硬化患者及 22 名健康者的粪便 MDRO、菌群组成和血浆代谢物。发现 MDRO 携带者肝性脑病(HE)风险更高,且与内毒素血症、菌群及代谢物改变相关,对临床监测有重要意义。

  肝硬化患者由于肝脏功能受损,免疫防御能力下降,极易受到感染威胁。随着抗生素的广泛使用,多重耐药菌(MDRO)感染问题在肝硬化患者中日益突出。然而,粪便中 MDRO 携带如何影响肠道微生物群、代谢物变化以及肝硬化相关并发症,如肝性脑病(HE,一种由严重肝病引起的神经精神综合征)的发生风险,一直是医学界尚未完全解开的谜题。这些未知不仅限制了临床对感染风险的精准评估,也阻碍了针对 MDRO 相关并发症的有效干预策略的开发。因此,深入探究 MDRO 携带与肝硬化患者肠道微生态及临床结局的关联,成为改善患者预后的关键科学问题。
为了填补这一知识空白,台北荣民总医院(Taipei Veterans General Hospital)的研究团队开展了一项前瞻性研究,相关成果发表在《Gut Pathogens》杂志。研究聚焦于分析肝硬化患者粪便中 MDRO 的携带情况,及其与肠道菌群组成、血浆代谢物特征和肝性脑病等并发症的关系,旨在揭示 MDRO 在肝硬化进展中的作用机制,为临床防控提供新方向。

研究纳入了 88 例肝硬化患者和 22 名健康志愿者作为对照。主要采用以下关键技术方法:①通过选择性琼脂平板培养和抗菌药物敏感性试验检测粪便中的 MDRO,明确携带者与非携带者的分组;②利用 16S 核糖体 RNA 基因测序分析粪便细菌组成,采用内转录间隔区(ITS)测序分析真菌组成,评估菌群多样性和结构差异;③运用非靶向液相色谱 - 质谱(LC-MS)技术对血浆进行代谢组学分析,筛选差异代谢物;④通过实时荧光定量 PCR 检测粪便细菌和真菌 DNA 含量,评估微生物负荷;⑤酶联免疫吸附试验(ELISA)测定血浆脂多糖(LPS,一种内毒素)水平,反映肠道屏障功能和炎症状态;⑥对患者进行至少 1 年的随访,记录肝性脑病等临床事件的发生情况。

研究结果


粪便 MDRO 携带与肝性脑病风险增加相关


33% 的肝硬化患者存在粪便 MDRO 携带,显著高于健康对照组的 9.1%。MDRO 携带者在 1 年内发生肝性脑病的比例为 20.7%,而非携带者仅为 3.2%(p=0.008)。多变量分析显示,血浆 LPS 水平≥14.9 ng/mL 和粪便 MDRO 携带是肝性脑病发生的独立预测因子。此外,MDRO 携带者的 30 天内入院率更高,提示其临床病情更不稳定。

MDRO 携带与肠道菌群结构和负荷改变相关


与健康人相比,肝硬化患者粪便中变形菌门(Proteobacteria)显著富集,厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes)的比例发生改变,且菌群 α 多样性(如 Faith’s PD 指数和 Shannon 指数)显著降低。MDRO 携带者与非携带者相比,虽然 α 多样性无显著差异,但基于非加权 UniFrac 距离的 β 多样性分析显示菌群结构存在显著差异。线性判别分析(LEfSe)表明,MDRO 携带者中唾液链球菌(Streptococcus salivarius)丰度显著增加,而非携带者中巨单胞菌属(Megamonas)更为丰富。此外,MDRO 携带者的粪便细菌和真菌 DNA 负荷均高于非携带者,提示微生物过度生长可能参与了 MDRO 相关并发症的发生。

真菌组成变化与 MDRO 携带相关


MDRO 携带者的粪便真菌组成与非携带者存在显著差异,酵母菌纲(Saccharomycetes)和白色念珠菌(Candida albicans)丰度显著富集。基于 Bray-Curtis 距离的 β 多样性分析显示,两组真菌群落结构存在显著差异。进一步分析发现,真菌衍生代谢物异奥斯汀(Isoaustin)在 MDRO 携带者中显著升高,且与艰难梭菌(Clostridioides difficile)和某些真菌(如茎点霉属 Stemphylium)的丰度呈正相关。在发生肝性脑病的 MDRO 携带者中,Isoaustin 水平进一步升高,提示其可能参与了肝性脑病的神经毒性机制。

代谢物特征与 MDRO 和肝性脑病相关


代谢组学分析发现,健康对照组、肝硬化非 MDRO 携带者和 MDRO 携带者之间存在 31 种差异代谢物。在 MDRO 携带者中,6 种代谢物与特定微生物类群显著相关。例如,Isoaustin 和 2,3 - 丁二醇葡萄糖苷与艰难梭菌丰度正相关,而 DG (14:0/18:0/0:0)、茶褐酸(Thelephoric acid)等与艰难梭菌丰度负相关。此外,Isoaustin 水平在 MDRO 携带者合并肝性脑病时最高,提示其可能作为 MDRO 相关肝性脑病的潜在生物标志物。

研究结论与讨论


本研究首次系统揭示了粪便 MDRO 携带与肝硬化患者肝性脑病风险增加之间的直接关联,并从肠道菌群、真菌代谢和代谢物扰动等多维度阐明了其潜在机制。研究发现,MDRO 携带通过诱导内毒素血症(LPS 升高)、促进产氨菌(如唾液链球菌)过度生长、引发真菌失调(如白色念珠菌富集)以及代谢物异常(如 Isoaustin 升高),共同推动肝性脑病的发生发展。这些结果为肝硬化患者的 MDRO 监测提供了重要依据,提示临床需加强对粪便 MDRO 定植的筛查,尤其是高风险人群(如 LPS 水平升高或近期住院患者)。

研究还指出,靶向肠道微生态可能成为预防肝性脑病的新策略。例如,粪便微生物移植(FMT)通过恢复菌群平衡已在 MDRO 去定植中显示潜力,而益生菌或代谢物干预(如调节短链脂肪酸水平)可能通过增强肠道屏障或抑制产氨菌发挥作用。尽管本研究存在单中心样本量较小等局限性,但其结果为后续多中心研究和干预试验奠定了基础,有望推动肝硬化并发症防治从经验性治疗向精准医学迈进。

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