跨队列微生物组研究揭示高血压患者肠道细菌组一致性改变及其临床意义

这篇研究通过跨队列宏基因组分析，首次系统揭示了高血压（HTN）患者肠道细菌组（bacteriome）的显著改变（包括Lachnospiraceae等61个差异菌种），而真菌组（mycobiome）变化有限。研究建立了基于细菌标志物的诊断模型（AUC>0.70），为HTN的微生物干预提供了新靶点，凸显肠道细菌组在心血管疾病中的核心作用。

　　

跨队列微生物组研究揭示高血压肠道菌群特征

研究背景与方法

高血压（HTN）作为全球性健康难题，与肠道微生物的关联尚不明确。该研究创新性地整合北京和大连两个队列共260例粪便样本（159例HTN患者，101例健康对照），采用宏基因组测序技术构建了包含4,644个细菌和106个真菌参考基因组的数据库。通过严格的质量控制（fastp过滤低质量读数，Bowtie2比对）和MMUPHin批次校正，系统分析了微生物组特征。

肠道细菌组的显著改变

HTN患者表现出明显的细菌多样性下降（Shannon指数P<0.05），且菌群结构差异显著（PERMANOVA R²=0.067）。研究鉴定出61个跨队列一致的差异菌种：

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  致病菌富集：如产LPS的Lachnospiraceae（Clostridium symbiosum、Enterocloster bolteae）和促炎的Clostridium sp. AT4

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  保护菌减少：包括维持肠屏障的Lachnospiraceae bacterium和调控内源性大麻素系统的Firmicutes bacterium

真菌组的微弱变化

与细菌相比，真菌组仅发现6个差异物种（q=0.73），其中Blastomyces emzantsi c231是唯一跨队列一致的标志物。值得注意的是，Eurotiomycetes类真菌（如Aspergillus spinulosporus）在HTN患者中轻微增加，而具有抗炎作用的Pichia kudriavzevii减少。

微生物互作网络

共现网络分析揭示细菌间存在强相关性（Spearman |r|>0.3），如Eubacterium ramulus与Lachnospiraceae成员呈负相关，暗示膳食纤维代谢竞争可能影响HTN进程。而细菌-真菌互作较弱，这与动脉粥样硬化中显著的跨界互作形成对比。

诊断模型表现

基于随机森林的预测模型显示：

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  细菌标志物模型表现优异（跨队列AUC 0.70-0.72）

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  真菌模型预测力有限（AUC 0.55-0.57）

  关键生物标志物包括：

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  保护性菌种：Faecalibacterium prausnitzii（与SCFA产生相关）

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  风险菌种：Clostridium symbiosum（产TMAO前体）

机制与临床意义

研究提出三重机制假说：

1. 1.

   菌群失调导致肠屏障损伤，LPS入血激活Toll样受体（TLR4）引发慢性炎症

2. 2.

   Lachnospiraceae减少丁酸盐生成，影响载脂蛋白A-IV（apoA-IV）调控

3. 3.

   真菌代谢物（如zymosan）可能通过模式识别受体（PRR）激活免疫反应

局限与展望

当前研究存在样本量较小（n=260）、缺乏代谢组验证等限制。未来需通过粪菌移植（FMT）实验验证Clostridium symbiosum的致病机制，并探索靶向调控Eubacterium ramulus的干预策略。

结论

该研究确立了肠道细菌组作为HTN干预的优先靶点，为微生物标志物应用于临床诊断和个性化治疗提供了理论依据。