慢性间歇性缺氧条件下肠道菌群与代谢组学的相关性研究及其在阻塞性睡眠呼吸暂停诊断中的生物标志物价值

阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）与代谢紊乱及肠道菌群失调密切相关。为解决其诊断依赖多导睡眠监测（PSG）且缺乏客观生物标志物的问题，研究人员通过16S rRNA测序和靶向代谢组学技术，分析OSA患者和慢性间歇性缺氧（CIH）小鼠模型的肠道菌群与代谢物变化。研究发现Firmicutes/Bacteroidota比例升高、神经酸（Nervonic acid）和芥酸（Erucic acid）显著上调，且与呼吸暂停低通气指数（AHI）正相关，提示这些指标可作为OSA严重度评估的新型生物标志物。该研究为OSA的微生态干预提供了理论依据，发表于《BMC Microbiology》。

阻塞性睡眠呼吸暂停（Obstructive Sleep Apnea, OSA）是一种全球约9.36亿人罹患的常见疾病，与卒中、阿尔茨海默病、代谢综合征等多种并发症相关。目前诊断主要依赖多导睡眠监测（PSG），但该检查成本高且普及率低，亟需寻找客观生物标志物。慢性间歇性缺氧（Chronic Intermittent Hypoxia, CIH）作为OSA的核心病理特征，可引发氧化应激和肠道菌群失调，但菌群-代谢物网络如何参与OSA进展仍不明确。

为破解这一难题，Tingyuan Zeng等团队创新性地采用跨物种研究策略，同时分析60例OSA患者和CIH小鼠模型的肠道微生态特征。通过16S rRNA测序结合气相色谱-质谱联用（GC-MS）技术，揭示了CIH条件下菌群-代谢轴的关键变化规律。

微生物群落组成

通过比较OSA患者与健康人群的肠道菌群，发现Firmicutes门（如Lacticaseibacillus casei）和Verrucomicrobiota门丰度显著增加，而Bacteroidota门和Actinobacteriota门减少。CIH小鼠模型同样呈现Firmicutes/Bacteroidota比例失衡，且Muribaculum等有益菌显著降低。LEfSe分析鉴定出Coprobacillus等26个差异菌种，其变化与淋巴细胞百分比呈负相关。

靶向代谢组学特征

GC-MS检测发现OSA组神经酸和芥酸水平较健康组升高2倍以上，而抗炎介质花生四烯酸（Arachidonic acid）下降35%。随机森林模型筛选出十五烷酸等15个关键代谢物，其中芥酸与AHI的相关系数达0.62（P<0.01）。动物实验证实CIH小鼠同样出现神经酸上调，提示该代谢物可能通过影响髓鞘稳定性加剧呼吸中枢调控障碍。

临床关联性分析

多维度相关性热图显示：Bacteroidota丰度与AHI、嗜睡量表评分（EP）呈负相关；而Lactococcus与中性粒细胞（NE）计数正相关。值得注意的是，二十碳三烯酸（Eicosatrienoic acid）通过激活PPARγ通路发挥抗炎作用，其水平与AHI呈显著负相关（r=-0.48）。菌群-代谢物网络分析揭示Butyricimonas等产短链脂肪酸菌与中链脂肪酸代谢密切相关。

这项发表于《BMC Microbiology》的研究首次系统阐明了CIH通过改变Firmicutes/Bacteroidota平衡，进而调控神经酸等代谢物的分子机制。发现的菌群-代谢物标志物组合为OSA无创诊断提供了新思路，尤其芥酸与AHI的强相关性（AUC=0.83）具有重要转化价值。未来研究可进一步验证CPAP治疗对肠道微生态的重塑作用，为开发益生菌干预策略奠定基础。