循环尿胆素原(Urobilinogen)在重症酒精性肝炎中驱动炎症、肠屏障功能障碍及糖皮质激素耐药的作用机制与临床预测价值

【字体: 时间:2025年07月01日 来源:Molecular Therapy 12.1

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  本研究针对重症酒精性肝炎(SAH)患者糖皮质激素治疗无应答(non-response)及高死亡率难题,通过多中心队列血浆代谢组学分析,首次揭示循环尿胆素(urobilinogen)水平>0.07 mg/ml可精准预测治疗无应答(AUC>0.97)和早期死亡风险(AUC=0.94)。该分子通过激活糖皮质激素受体β(GRβ)、破坏肠屏障、促进中性粒细胞炎症级联反应导致治疗抵抗,而粪菌移植(FMT)可靶向调控含胆红素还原酶基因的微生物群降低其水平,为SAH个体化治疗提供新靶点。

  

研究背景
重症酒精性肝炎(Severe Alcohol-associated Hepatitis, SAH)是肝脏疾病中的"暴风雨",40%患者在确诊后6个月内死亡。尽管糖皮质激素(如泼尼松龙)是标准疗法,但约40%患者表现为治疗无应答(corticosteroid non-response),临床亟需可靠的预测标志物和新型干预策略。现有研究多聚焦于肝脏局部损伤,却忽视了"肠-肝轴"中微生物代谢物的远程调控作用。尤其令人困惑的是,为何相同治疗方案下患者反应差异悬殊?这背后是否隐藏着某种"代谢指纹"?

为破解这一难题,研究人员开展了一项跨越三个临床队列(总计468例SAH患者)的多组学研究。通过整合高分辨率质谱(HRMS)代谢组学、机器学习算法和微生物基因组学,首次锁定循环尿胆素原(urobilinogen)——这个传统胆红素代谢途径中的"配角"分子,竟是驱动治疗抵抗的关键凶手。相关成果发表于《Molecular Therapy》,为SAH精准诊疗提供了全新视角。

关键技术方法
研究采用三阶段验证策略:发现队列(70例SAH,50应答者/20无应答者)进行非靶向代谢组学筛查;验证队列(153例)和独立队列(245例)采用靶向HRMS定量。通过机器学习(随机森林、SVM)筛选特征代谢物,结合MELD(Model for End-Stage Liver Disease)和GAHS(Glasgow Alcoholic Hepatitis Score)评分系统评估预后。微生物组分析采用宏基因组测序,重点追踪含bilR(胆红素还原酶基因)的菌株。

研究结果

1. 代谢组学揭示urobilinogen的预测价值
非应答组血浆urobilinogen水平较应答组升高3.6倍(p<0.001),其浓度>0.07 mg/ml时预测无应答的AUC达0.97(灵敏度92%,特异性95%)。时序分析显示无应答者呈现独特的"代谢停滞"模式,α/β多样性显著降低。

2. 微生物-宿主互作机制解析
urobilinogen水平与厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria)特异性肽段呈正相关。实验证实这些菌株通过bilR基因将胆红素转化为urobilinogen,后者通过TLR4/NF-κB通路激活中性粒细胞,诱发氧化应激(ROS升高2.8倍)和炎症风暴(IL-1β、TNF-α分泌增加)。

3. 肠屏障破坏与GRβ上调
高urobilinogen组患者血清连蛋白(zonulin)水平升高1.9倍,肠通透性增加导致细菌脂多糖(LPS)易位。分子实验显示urobilinogen通过表观遗传修饰使糖皮质激素受体β亚型(GRβ)表达上调3.2倍,竞争性抑制泼尼松龙作用的GRα活性。

4. 粪菌移植的干预潜力
动物模型中,SAH小鼠接受健康供体FMT后,urobilinogen水平下降67%(p=0.002),伴随bilR+菌丰度减少。临床观察显示FMT应答者的90天生存率提高41%。

结论与意义
该研究构建了"微生物-urobilinogen-肠屏障-GRβ"的级联致病网络,首次将循环urobilinogen确立为SAH治疗抵抗的"代谢检查点"。其临床价值体现在三方面:①作为新型预测标志物,0.07 mg/ml阈值可早于传统评分系统识别高风险患者;②揭示GRβ上调是激素耐药的新机制,为联合GRβ拮抗剂提供理论依据;③证实FMT通过重塑bilR+菌群降低urobilinogen,开辟非抗生素依赖的微生态调控策略。这项研究为SAH的精准分型与治疗带来突破性进展。

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