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肝硬化患者尿路微生物组特征与尿路感染风险的关联研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月03日 来源:International Journal of Industrial Ergonomics 3
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本研究针对肝硬化患者尿路感染(UTI)高发但机制不明的问题,通过16S rRNA基因测序技术分析39例患者尿微生物组(UMB)特征。发现未感染组(no_UTI)富含Bacteroidetes、Prevotella和Corynebacteriaceae等保护性菌群,而感染组(dUTI)Streptococcus显著富集。研究首次揭示UMB组成差异与肝硬化患者UTI风险相关,为靶向微生物干预提供新思路。
在慢性肝病发展的终末阶段,肝硬化患者面临着一个鲜为人知的威胁——尿路感染(UTI)风险显著增加。这类感染不仅发生率高,更棘手的是常常表现为无症状感染,犹如潜伏的"沉默杀手"。传统观点将这种易感性归因于肝硬化相关的免疫缺陷状态,包括网状内皮系统功能受损和吞噬细胞活性下降。但近年来,科学家们逐渐将目光投向了一个新的研究方向:微生物组。肠道微生物的失衡已被证实与肝硬化进展密切相关,那么泌尿系统的微生物生态是否也在暗中影响着感染风险?这个问题的答案,可能隐藏在我们体内最微小的居民——尿路微生物组(Urinary Microbiome, UMB)的组成变化中。
为了解开这个谜团,来自奥地利格拉茨医科大学的Johannes Woltsche、Vanessa Stadlbauer等研究者开展了一项开创性研究。团队采用16S rRNA基因测序技术,对39例肝硬化患者(17例后续发生UTI,22例未发生)的尿液样本进行深度分析。通过QIIME 2、ANCOM和LEfSe等生物信息学工具,系统比较了两组患者的微生物特征差异。特别值得注意的是,研究团队采用严格的质控措施,包括使用decontam包去除污染物,排除Cyanobacteria和Bradyrhizobium等已知污染菌,确保数据可靠性。
研究结果部分呈现了丰富的发现:
研究参与者
经过严格筛选,最终纳入分析的39例患者中,dUTI组表现出更差的临床预后和更高比例的失代偿期肝硬化。值得注意的是,dUTI组的凝血酶原时间(PT)、血小板计数和血清白蛋白水平等肝功能指标显著恶化,MELD和Child-Pugh评分也更差,提示肝功能损害程度与UTI风险存在关联。
UTI病原体分析
在26次UTI事件中,大肠杆菌(E. coli)占46.2%,肠球菌(Enterococcus)占26.9%,这与普通人群的UTI病原谱存在明显差异,凸显肝硬化患者特殊的感染流行病学特征。
α多样性
尽管经过1329条序列的稀释阈值标准化处理,两组在Shannon指数、Inverse Simpson指数等α多样性指标上未见显著差异,提示微生物群落整体丰富度可能不是保护性因素。
β多样性
PERMANOVA分析显示,基于Bray-Curtis(R2=0.044, p=0.023)和Jaccard(R2=0.039, p=0.028)距离矩阵,两组β多样性存在统计学差异,表明微生物群落结构而非数量与UTI风险相关。
分类学差异
在门水平上,no_UTI组Bacteroidetes相对丰度显著更高(39.1% vs 15.1%),且该菌门在no_UTI组检出率为100%,而dUTI组仅64.7%。属水平上,no_UTI组Prevotella(31.8%)和Corynebacterium(通过LEfSe鉴定)富集,而dUTI组Streptococcus(14.9%)和Enterococcus(11.9%)占优势。ANCOM和LEfSe分析共同验证了这些差异菌群的显著性。
讨论部分揭示了这些发现的深远意义:Prevotella和Corynebacterium作为健康UMB的标志物,可能通过产生短链脂肪酸等机制维持尿路黏膜屏障完整性,抑制病原体定植。特别值得注意的是,肠球菌(Enterococcus)在肝硬化患者UTI中占比显著高于普通人群,研究者提出"肠-尿轴"假说,认为肠道微生物易位可能是尿路感染的菌群来源。
这项发表在《International Journal of Industrial Ergonomics》的研究,首次系统描绘了肝硬化患者UMB特征与UTI风险的关联图谱。其临床价值在于:一方面为UTI高风险患者的早期识别提供了微生物标志物;另一方面为开发基于微生物组的靶向预防策略(如益生菌干预)奠定了理论基础。尽管存在回顾性设计的局限性,但研究通过严格的实验室质控和先进的分析方法,为肝硬化这一复杂疾病的感染防控开辟了新的研究方向。未来需要更大规模的前瞻性研究来验证这些发现,并探索微生物干预的最佳时机和方式。
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