揭示克罗恩病中Ruminococcus gnavus的诊断价值与促炎机制：基于16S rRNA测序和动物模型的微生物组学研究

本研究针对亚洲地区克罗恩病(CD)发病率上升的临床问题，通过16S rRNA测序发现活动期CD患者肠道菌群中Ruminococcus gnavus(R.gnavus)显著富集而Agathobacter减少。研究人员构建随机森林模型(AUC=0.912)确立6个菌属作为诊断标志物，并首次通过DSS诱导的小鼠结肠炎模型证实R.gnavus(ATCC 29149)通过升高IL-6/TNF-α、降低Claudin-1/MUC2加剧炎症。该研究为CD的微生物组诊断和靶向干预提供了新依据。

　　

克罗恩病(CD)作为一种慢性肠道炎症性疾病，近年来在亚洲地区的发病率呈现显著上升趋势，给患者和社会带来沉重负担。这种疾病的典型特征包括腹痛、腹泻和肠梗阻等症状的反复发作，其发病机制涉及遗传、环境和肠道菌群失调等多因素相互作用。尽管已有研究表明肠道微生物组与CD密切相关，但特定菌种在疾病发生发展中的具体作用机制仍不明确。尤其值得注意的是，既往研究发现Ruminococcus gnavus(R.gnavus)在CD患者肠道中异常富集，然而这种细菌究竟是"肇事者"还是"旁观者"，以及它如何参与疾病进程，这些问题一直困扰着研究人员。

为了解决这些关键科学问题，宁波大学附属第一医院联合多家机构的研究团队开展了一项系统性研究。他们首先通过16S rRNA基因测序技术分析了活动期CD患者、缓解期CD患者和健康对照者的粪便菌群组成差异，随后利用机器学习算法建立诊断模型，并最终通过动物实验验证了R.gnavus的致病作用。这项开创性的研究成果发表在《BMC Gastroenterology》杂志上，为CD的早期诊断和治疗提供了新的思路。

研究人员采用了多组学联用的技术路线：首先对临床队列(64例样本)进行16S rRNA测序分析菌群组成；使用随机森林算法构建诊断模型；通过qPCR在独立验证队列(58例)中确认关键菌属；最后采用抗生素预处理结合DSS诱导的小鼠结肠炎模型，评估R.gnavus ATCC 29149菌株的致病性。

微生物组特征分析揭示CD相关菌群失调
研究发现CD患者肠道菌群α多样性显著降低，β多样性分析显示患者与健康人菌群结构存在明显分离。在门水平上，活动期CD患者Fusobacteriota丰度升高；在属水平上，Ruminococcus gnavus group和Escherichia-Shigella在活动期CD中显著富集，而Agathobacter等有益菌减少。LEfSe分析鉴定出22个差异菌属，构建了CD特异的微生物特征谱。

随机森林模型确立诊断标志物
基于6个关键菌属(Agathobacter、Vicinamibacteraceae、Arthrobacter、Eubacterium coprostanoligenes group、Ruminococcus gnavus group和Prevotella 9)构建的诊断模型表现出优异性能(AUC=0.912)，其中Agathobacter单指标预测效能最高(AUC=0.87)。相关性分析显示Agathobacter与粪便钙卫蛋白(FC)呈负相关，而R.gnavus与炎症指标正相关。

R.gnavus加剧结肠炎的实验验证
动物实验证实，R.gnavus定植可加重DSS诱导的小鼠结肠炎，表现为更严重的体重下降、疾病活动指数(DAI)升高和组织损伤。机制上，R.gnavus显著上调结肠TNF-α和IL-6表达，同时抑制紧密连接蛋白Claudin-1和黏蛋白MUC2的产生，破坏肠屏障功能。

这项研究首次系统阐明了R.gnavus在CD中的诊断价值和致病机制：一方面，该菌与Agathobacter等菌属构成的微生物特征可作为CD诊断标志物；另一方面，R.gnavus通过促进炎症因子释放和破坏肠黏膜屏障直接参与疾病进程。这些发现不仅深化了对CD发病机制的理解，也为开发基于微生物组的诊断方法和靶向R.gnavus的治疗策略提供了重要依据。特别值得注意的是，研究中建立的六菌属诊断模型具有较高的临床转化价值，而关于R.gnavus促炎机制的发现则为开发新型抗炎疗法指明了方向。未来研究可进一步探索调控R.gnavus的干预措施，如特定益生菌、饮食调节或粪菌移植等在CD治疗中的应用潜力。