肠道菌群与代谢通路在成人睡眠质量差异中的宏基因组学解析

本研究采用鸟枪法宏基因组测序（shotgun metagenomics）首次揭示成人睡眠质量与肠道菌群的关联特征，发现睡眠障碍（PSQ）组肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae）显著富集，并激活辛烷氧化、乙酰辅酶A（acetyl-CoA）生物合成超级通路等5条代谢途径，同时黄嘌呤（xanthine）水平升高，为"肠-脑轴"（gut-brain axis）机制提供了新证据。

　　

Highlight

参与者特征

表1显示，睡眠质量差（PSQ）组女性比例显著高于睡眠质量好（GSQ）组，但两组在年龄、BMI及各类营养素摄入量上无统计学差异。

粪便菌群整体结构分析：α与β多样性

α多样性指标（包括丰富度、香农指数、辛普森指数和基尼系数）在PSQ与GSQ组间无显著差异（图2a）。β多样性分析同样显示两组菌群结构整体相似性。

讨论

肠道微生物通过肠-脑轴影响睡眠质量的假说正获得越来越多证据支持。本研究通过宏基因组测序发现，虽然菌群整体结构未变，但PSQ组特异性富集的肺炎克雷伯菌可能通过激活辛烷氧化（系数=0.495）、乙酰辅酶A生物合成超级通路（系数=0.377）等代谢途径，促进细菌致病性并干扰宿主睡眠调节。尤其值得注意的是，预测代谢物黄嘌呤（系数=0.018）的升高可能与神经兴奋性调节直接相关。

结论

本研究首次在物种分辨率水平证实特定病原菌（如肺炎克雷伯菌）可通过调控（Kdo）₂-脂质A生物合成等特殊代谢通路影响睡眠质量，为开发靶向肠道菌群的睡眠干预策略提供了分子依据。