糖尿病相关大血管病变中肠道菌群紊乱的机制探索:来自细菌组与真菌组的证据

【字体: 时间:2025年06月28日 来源:iScience 4.6

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  本研究针对糖尿病相关大血管病变(DMA)这一临床难题,通过多组学分析揭示了肠道细菌与真菌的协同紊乱特征。研究人员对179例受试者(含DMA、T2D患者及健康对照)开展肠道微生物测序,发现DMA患者肠道菌群α多样性显著降低,并鉴定出6个差异细菌属和Xylariales真菌目等关键生物标志物。通过构建随机森林模型(AUC=94.20%),证实菌群标志物对DMA具有优异诊断价值,为糖尿病血管并发症的早期预警提供了新思路。

  

糖尿病大血管病变如同潜伏在血管中的"定时炸弹",是导致糖尿病患者致残致死的首要原因。尽管已知高血糖会损伤血管内皮,但为何仅部分糖尿病患者会发生严重血管并发症?这个谜题背后可能藏着肠道微生物的"秘密武器"。成都中医药大学附属医院的研究团队在《iScience》发表的研究,首次绘制出糖尿病大血管病变患者的肠道微生物"作战地图",揭示了细菌与真菌联手破坏血管健康的全新机制。

研究采用16S rRNA和ITS测序技术对179例受试者(58例DMA、71例T2D、50例健康对照)粪便样本进行分析,通过多元统计和机器学习方法解析微生物特征。

多样性及组成改变
通过CPCoA分析发现,DMA患者的肠道菌群形成独立聚类,其Shannon指数较健康组降低23.7%。

关键差异菌包括产丁酸的Faecalibacterium(降低42%)和促炎的Succinivibrio(升高3.8倍)。真菌组中具有抗菌活性的Xylariales目在DMA组显著缺失。

跨界互作网络崩溃
健康人群中存在的27对细菌-真菌互作关系,在DMA患者中仅保留12对。特别是 Candida albicans 与肠道细菌的共生关系完全瓦解,而 Aspergillus penicillioides 则建立了新的致病联盟。

诊断模型构建
整合细菌标记物 Bacterium BM0331 和真菌标记物 Pecoramyces ruminantium 的随机森林模型,其诊断效能(AUC 94.20%)显著优于单一组学模型。

该研究首次阐明肠道菌群"生态失衡"是糖尿病血管病变的重要推手。发现的微生物标记物不仅为无创诊断提供新靶点,更提示通过调控菌群平衡可能成为防治血管并发症的新策略。特别是真菌Xylariales的抗菌特性缺失与血管病变的关联,为研发靶向微生物组的干预手段开辟了新途径。研究团队特别指出,未来需要开展纵向研究验证菌群变化与疾病进展的因果关系,并探索通过膳食纤维或益生菌调节特定菌群的治疗潜力。

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