血清蛋白与粪便微生物组:初诊未治疗IBD和IBS患者的潜在生物标志物研究

【字体: 时间:2025年06月08日 来源:Journal of Molecular Medicine 4.8

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  这篇研究通过多组学方法揭示了初诊未治疗的炎症性肠病(IBD,含克罗恩病CD和溃疡性结肠炎UC)与肠易激综合征(IBS)患者的血清蛋白(如AXIN1、TNFSF14、IL-17A)和粪便菌群(如Enterobacteriaceae、Ruminococcaceae)特征,首次系统性提出联合生物标志物可显著提升疾病鉴别诊断效能(AUC>0.65),为开发非侵入性诊断工具提供了新方向。

  

摘要

本研究通过184种血清蛋白(PEA技术)和16S rRNA测序,在61例初诊未治疗患者(CD 13例/UC 13例/IBS 23例)和12名健康对照中发现:AXIN1、TNFSF14等8种蛋白可区分疾病与健康状态(p<0.001),而IL-17A和TNFRSF9能有效鉴别IBD与IBS(效应量>0.47)。粪便菌群分析显示,Enterobacteriaceae丰度增加与疾病组正相关,而Ruminococcaceae和Akkermansia muciniphila(Verrucomicrobiaceae)的减少伴随抗炎蛋白水平下降。Turicibacteriaceae的差异对CD与UC的鉴别力优于所有血清蛋白(AUC=0.72)。

引言

IBD(CD/UC)和IBS虽症状相似但病理机制迥异,现有标志物如C反应蛋白(CRP)和钙卫蛋白特异性不足。研究首次聚焦治疗初期的宿主-微生物互作特征,填补了疾病早期生物标志物研究的空白。

材料与方法

队列纳入经蒙特利尔分类确诊的IBD和罗马III标准诊断的IBS患者,排除抗生素/免疫抑制剂使用史。采用Olink PEA技术检测血清蛋白(NPX值),粪便DNA通过V3-V4区测序分析,统计学采用ALDEx2和ROC分析。

结果

血清蛋白特征

  • 疾病组显著升高的AXIN1(Wnt通路调控因子)和EN-RAGE(S100A12)与肠道炎症直接相关
  • IL-17A在UC组较健康组升高2.3倍(p<0.0001),而TNFRSF9在IBS中特异性降低
  • 神经调节肽GAL在IBD组显著降低,提示其参与肠神经-免疫调控

微生物组关联

  • Enterobacteriaceae与促炎蛋白TNFSF14呈正相关(r=0.68)
  • Ruminococcaceae(含Faecalibacterium prausnitzii)的缺失与抗炎蛋白IL-10减少同步出现
  • Turicibacteriaceae在UC组的富集程度较CD组高40%(p=0.02)

诊断模型效能
联合IL-17A和TNFRSF9鉴别IBD/IBS的AUC达0.89,优于单独使用CRP(AUC=0.71)。

讨论

研究发现:

  1. 代谢相关蛋白(NADK、CA13)的异常提示IBD/IBS存在能量代谢重编程
  2. 菌群-宿主互作通过SCFAs(短链脂肪酸)影响黏膜免疫,如Akkermansia muciniphila减少导致黏液层破坏
  3. GAL的降低可能成为IBD特异性标志物,其机制涉及肠神经系统功能紊乱

该研究为开发基于多组学的无创诊断panel提供了分子基础,但需更大队列验证。未来可探索IL-17A拮抗剂在UC早期干预中的潜力。

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