常染色体显性多囊肾病合并颅内动脉瘤患者的肠道菌群特征及其潜在病理机制研究

【字体: 时间:2025年07月08日 来源:Scientific Reports 3.8

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  本研究针对常染色体显性多囊肾病(ADPKD)患者颅内动脉瘤(IA)发生机制不明的难题,通过16S rRNA测序技术对比分析60例ADPKD患者(26例合并IA,34例无IA)的肠道菌群特征。研究发现IA组富集Eubacterium siraeum等促炎菌属,非IA组则以Bifidobacterium等抗炎菌属为主,首次揭示了肠道菌群失调可能通过调控NF-κB通路参与ADPKD患者IA发生,为靶向干预提供了新思路。

  

研究背景与意义
常染色体显性多囊肾病(ADPKD)作为最常见的遗传性肾病,患者颅内动脉瘤(IA)发生率高达普通人群4倍,且动脉瘤破裂导致的蛛网膜下腔出血(SAH)平均发病年龄较常人提前10年。尽管已知PKD1/PKD2基因突变和家族史是重要风险因素,但约50%的ADPKD合并IA患者并无明确遗传倾向,提示环境因素可能参与发病。近年来,肠道菌群通过"微生物-肠-脑轴"调控全身炎症的作用被广泛关注,在散发性IA患者中已发现特定菌群改变,但ADPKD这一特殊人群的菌群特征及其与IA的关联尚属空白。

大阪大学研究团队首次针对ADPKD患者开展病例对照研究,通过16S rRNA测序分析比较IA与非IA患者的肠道菌群差异。研究发现IA组患者肠道内促炎菌属Eubacterium siraeum group、Oscillibacter等显著富集,而非IA组则富含Bifidobacterium等具有抗炎特性的菌属。这些发现发表于《Scientific Reports》,为理解遗传性疾病中环境因素的作用机制提供了新视角。

关键技术方法
研究纳入2021-2023年大阪大学收治的60例ADPKD患者(26例经MRI确诊IA,34例无IA),排除近期使用抗生素者。采用QIIME 2流程处理粪便样本16S rRNA V1-V2区测序数据,通过α/β多样性分析比较组间差异,利用LEfSe算法(LDA评分>2)鉴定特征菌群。统计学分析采用t检验、卡方检验及FDR校正,多变量分析纳入高血压等混杂因素。

研究结果

患者特征
IA组高血压(100% vs 73.5%, P=0.0044)和IA家族史(53.9% vs 17.7%, P=0.0032)发生率显著更高,但肾功能(eGFR)、肾脏体积(TKV)等指标无差异。钙通道阻滞剂使用率在IA组更高(P=0.0299),提示血压控制可能影响结果。

微生物组差异
β多样性分析显示组间存在显著差异(加权UniFrac P=0.033)。IA组Eubacterium siraeum group、Oscillibacter等6个菌属丰度升高,非IA组则以Bifidobacterium、Megamonas等5个菌属为主。值得注意的是,Fournierella和Adlercreutzia在散发性IA研究中已被报道,而E. siraeum等4个菌属为ADPKD特异性发现。

讨论与展望
该研究首次建立ADPKD患者肠道菌群特征与IA发生的关联,提出"遗传易感性+菌群失调"的双重打击假说:PKD1/PKD2突变导致血管壁结构异常,而E. siraeum等菌属可能通过激活NF-κB通路加剧血管炎症,共同促进IA形成。非IA组富集的Bifidobacterium已知能分泌短链脂肪酸抑制炎症,或为天然保护因素。

研究局限性包括未分析菌群代谢产物、未区分未破裂/破裂IA的菌群差异。未来需开展纵向研究验证菌群干预效果,尤其关注Tolvaptan(目前唯一获批ADPKD治疗药物)对菌群-血管轴的影响。这项研究为ADPKD患者IA的早期预警和益生菌干预提供了理论依据,也为理解散发性IA的发病机制开辟了新思路。

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