整合酶链转移抑制剂转换对HIV感染者肠道菌群及疾病进展标志物的差异性影响研究

【字体: 时间:2025年09月02日 来源:BMC Microbiology 4.2

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  本研究针对HIV感染者切换至整合酶链转移抑制剂(INSTI)后体重增加的机制问题,通过分析70例病毒抑制患者从依非韦伦(EFV)转换为比克替拉韦(BIC)方案前后的粪便菌群及血浆标志物,发现BIC/FTC/TAF方案可改善肠道屏障功能(降低sCD14和I-FABP)并增加菌群α多样性,但伴随心血管风险标志物(sCD163、MCP-1)升高和脂联素下降。该研究为理解INSTI相关代谢异常提供了肠道微生态视角,发表于《BMC Microbiology》。

  

研究背景与意义

近年来,整合酶链转移抑制剂(INSTI)因其高效性和安全性成为HIV抗病毒治疗的一线选择,但临床观察到一个令人困惑的现象:接受INSTI治疗的患者常出现明显的体重增加。这一现象在含富马酸丙酚替诺福韦(TAF)的方案中尤为突出,而背后的机制却如同"代谢黑箱"般难以破解。墨西哥国立呼吸疾病研究所的Sandra M.Pinto-Cardoso团队敏锐地注意到,INSTI可能通过影响肠道菌群这一"第二基因组"来调控宿主代谢,而这一假说在既往研究中充满争议。

技术方法概要

研究团队采用纵向队列设计,纳入70例长期接受EFV/FTC/TDS治疗且病毒抑制的HIV感染者,在其转换为BIC/FTC/TAF方案前后收集配对的粪便和血液样本。通过16S rRNA基因测序分析菌群组成,ELISA检测血浆中微生物易位标志物(sCD14)、肠上皮损伤标记(I-FABP)及代谢相关因子(脂联素、sCD163、MCP-1)。另纳入18例HIV阴性但使用PrEP的高风险人群作为对照。采用Qiime2和PICRUSt2进行生物信息学分析,统计学方法包括PERMANOVA和线性回归。

研究结果

1. 体重与代谢变化

转换至BIC/FTC/TAF后,患者中位体重增加3.375 kg,10%患者出现显著增重(>10%基线体重)。BMI分类变化显示肥胖人群从10例增至16例(p=0.0228)。值得注意的是,所有显著增重者均为男性,提示性别特异性反应。

2. 血浆标志物动态

研究观察到"双刃剑"效应:一方面,反映肠道屏障功能的sCD14(微生物易位标志)和I-FABP(肠上皮损伤标记)显著降低(均p<0.0001);另一方面,与心血管风险相关的sCD163和MCP-1分别升高27%和8%(p=0.0005和0.0029),而具有胰岛素增敏作用的脂联素下降1.5%(p<0.0001)。

3. 肠道菌群重塑

α多样性指标(丰富度和Shannon指数)显著提升(p<0.0001),且与HIV阴性人群的差异缩小。核心菌群分析显示15个稳定存在的菌属,包括拟杆菌属(Bacteroides)和普雷沃菌属(Prevotella)。值得注意的是,个体间菌群差异在转换后减小(Bray-Curtis指数下降),提示治疗方案的标准化作用。

4. 功能预测分析

PICRUSt2预测显示生物素代谢通路活性降低,这与肥胖患者中生物素合成菌减少的报道相符。而蛋白酶体通路的下调暗示蛋白质代谢可能参与体重调控。

结论与讨论

该研究首次在拉丁美洲人群中系统揭示了INSTI转换对HIV感染者"肠-代谢轴"的多重影响:比克替拉韦方案展现出独特的"代谢矛盾性"——既能修复长期HIV感染导致的肠道损伤(表现为sCD14和I-FABP改善),又可能通过单核细胞活化(sCD163升高)和脂肪因子紊乱(脂联素降低)促进代谢异常。

特别值得关注的是,体重变化与sCD14水平呈负相关(β=-11.94,p=0.005),这一发现挑战了传统认知,暗示微生物易位与肥胖可能存在地域特异性关联。而菌群α多样性的恢复未直接关联体重变化,说明INSTI相关体重增加的机制可能超出单纯的菌群组成改变,涉及更复杂的宿主-微生物互作网络。

这项研究为临床决策提供了重要启示:在资源有限地区推广INSTI时,需权衡其代谢副作用与肠道修复益处。未来研究应结合代谢组学,深入解析特定菌株(如产丁酸盐的Faecalibacterium)如何调节INSTI的代谢效应,为个性化干预提供靶点。

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