肠道菌群与肺动脉高压的因果关联:一项基于双样本孟德尔随机化研究的证据

【字体: 时间:2025年07月31日 来源:Nutrition & Metabolism 4.1

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  本研究通过双样本孟德尔随机化(MR)方法,首次揭示了7种肠道菌群与肺动脉高压(PAH)的因果关联。研究人员发现UBA7102 sp002315655具有保护作用,而Anaeromassilibacillus sp001305115等6类菌属可能促进PAH发展。该研究为PAH的微生物靶向治疗提供了新思路,成果发表于《Nutrition》。

  

肺动脉高压(PAH)是一种致死率极高的肺血管疾病,患者平均生存期仅5-7年。尽管现有治疗能缓解症状,但无法逆转疾病进程。近年来,科学家们发现肠道菌群通过"肠-肺轴"影响多种呼吸系统疾病,但菌群与PAH的因果关系始终缺乏直接证据。这种认知空白严重制约了微生物靶向治疗策略的开发。

为解决这一关键问题,研究人员采用创新性的双样本孟德尔随机化(Mendelian randomization, MR)方法,通过分析欧洲人群的基因组关联研究(GWAS)数据(包含5,959例肠道菌群样本和3个PAH队列),首次系统评估了473种微生物分类单元与PAH的因果关联。研究结果发表于《Nutrition》期刊,为PAH的发病机制提供了全新视角。

研究主要采用三大关键技术:1)基于GWAS Catalog的菌群遗传变异筛选(P<1×10-5);2)连锁不平衡分析(LD r2<0.001);3)多方法MR验证(IVW、MR-Egger等)。通过计算F统计量(均>10)确保工具变量强度,并采用Cochran's Q检验和留一法排除异质性干扰。

主要发现

  1. 保护性菌属:IVW分析显示UBA7102 sp002315655显著降低PAH风险(OR=0.36,95%CI 0.17-0.76),其机制可能与调节短链脂肪酸(SCFAs)产生有关。

  2. 风险性菌属:Anaeromassilibacillus sp001305115(OR=1.61)等6类菌属通过促炎作用加剧PAH,其中Leptospirales的风险最高(OR=5.81),可能通过抑制嘧啶脱氧核糖核苷降解通路影响肺血管功能。

  3. 机制验证:所有显著关联菌属均通过多重假设检验(q-value<0.6),且MR-Egger回归显示无水平多效性(P>0.1),支持因果推断的可靠性。

研究意义
该研究突破传统观察性研究的局限,首次从遗传学角度证实特定肠道菌群与PAH的因果关系:1)发现UBA7102 sp002315655的潜在保护作用,为益生菌开发提供新靶点;2)揭示风险菌属通过调节SCFAs/TMAO等代谢物影响PAH进程;3)提出"微生物-代谢-炎症"的PAH发病新机制。未来可通过粪菌移植(FMT)或特定酶抑制剂实现精准调控,为PAH治疗开辟新途径。


研究局限性包括样本限于欧洲人群,且部分菌属功能尚未明确。后续需通过动物实验和跨种族队列验证,进一步阐明微生物影响PAH的具体分子通路。
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