儿科克罗恩病的肠道微生物特征：与功能性胃肠病的鉴别及其与疾病活动度的关联

《Physiological Reports》：Microbial signature of pediatric Crohn's disease: Differentiation from functional gastrointestinal disorders and relationship with increased disease activity

【字体：大中小】 时间：2026年01月04日 来源：Physiological Reports 1.9

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　　本研究通过分析初诊、未治疗的儿科克罗恩病（CD）患者与功能性胃肠病（DGBI）患者的粪便微生物组，揭示了CD患者微生物丰富度和多样性显著降低，且促炎菌群（如Fusobacteria、Proteobacteria）富集，而有益菌群（如Firmicutes、Verrucomicrobia）减少。研究进一步发现疾病活动指数（PCDAI）评分与特定菌属（如Veillonella、Hungatella）的丰度呈正相关，提示微生物特征可作为CD诊断、预后评估及个性化治疗的潜在生物标志物。

引言

克罗恩病（CD）是一种慢性炎症性肠病，其发病机制涉及免疫调节异常与肠道微生物群的相互作用。近年来，儿科CD的发病率显著上升，在北美地区2018年发病率已达13.9/10万，较过去十年增长约75%。患儿早期发病常伴随更严重的临床表现，对生长发育、心理状态等产生长期影响。目前认为CD的发病与黏膜免疫屏障功能受损、饮食结构、环境因素以及肠道微生物组成改变密切相关。已有研究表明，CD患者肠道中促炎菌群（如Proteobacteria、Fusobacteriota）富集，而有益菌群（如Bacteroidota）减少，但针对初诊、未治疗儿科患者的研究仍较为有限。此外，儿科克罗恩病活动指数（PCDAI）作为疾病严重程度的评估工具，其与肠道微生物组成的关联尚未明确。功能性胃肠病（DGBI）是一类以胃肠道症状为特征但无结构性异常的疾病，其症状与CD存在重叠，常导致鉴别诊断困难。本研究旨在比较初诊儿科CD患者与DGBI患者的粪便微生物组成，分析其与疾病活动度的关系，为CD的早期诊断与个体化治疗提供微生物学依据。

材料与方法

受试者招募与样本收集

本研究经纽约大学格罗斯曼医学院伦理委员会批准，共纳入43例初诊、未治疗的CD患儿及139例年龄、性别、种族等匹配的DGBI患儿作为对照组。所有参与者均在诊断后1–2周内采集粪便样本，使用OMNIgene•GUT采集盒保存并送至实验室进行DNA提取。

粪便样本DNA提取与16S rDNA测序

采用QIAmp PowerFecal DNA试剂盒提取微生物DNA，针对16S rRNA基因V3–V4区域进行扩增，引物为341F和805R。使用Illumina MiSeq平台进行双端测序，原始数据经QIIME2 v2021.11.0处理，通过DADA2算法生成扩增子序列变异（ASV）表，并利用SILVA数据库进行物种注释。

统计分析

通过Wilcoxon秩和检验比较组间α多样性（包括Observed ASVs、Shannon指数和Faith’s PD），采用加权UniFrac距离和Bray–Curtis相异度进行β多样性分析，并通过PERMANOVA检验组间差异。利用LEfSe分析和Wilcoxon检验识别差异菌群，并通过Spearman相关性分析评估PCDAI评分与微生物组成的关联。

结果

CD与DGBI患者的粪便微生物组差异

α多样性分析显示，CD患儿的Observed ASVs、Shannon指数和Faith’s PD均显著低于DGBI组（p?p?=?0.01；Bray–Curtis：p?=?0.001）。在门水平上，CD患儿粪便中Fusobacteria（p?p?p?p?p?p?p?p?p?

疾病严重程度与微生物组成的相关性

PCDAI评分与α多样性指标呈显著负相关（Shannon指数：p?p?p?p?p?p?p?

讨论

本研究首次在初诊、未治疗的儿科CD患者中系统揭示了粪便微生物组特征与疾病活动度的关联。CD患儿肠道微生物多样性降低、促炎菌群富集的结果与既往成人及儿科研究一致，其中Fusobacteria（如F.?nucleatum）可能通过黏附黏膜和产生炎症介质加剧肠道炎症。Proteobacteria门中的Klebsiella、Haemophilus等菌属的富集进一步支持其在CD发病中的促炎作用。值得注意的是，Veillonella和Hungatella与PCDAI评分正相关，提示其可能作为疾病活动度的潜在生物标志物；而Lachnospiraceae菌群的减少可能与黏膜屏障功能受损相关。本研究结果突出了粪便微生物分析在儿科CD无创诊断、疾病分层及治疗评估中的临床应用潜力。然而，研究存在样本量有限、横断面设计等局限性，未来需通过纵向研究及宏基因组学进一步验证微生物与CD病程的因果关系。

结论

儿科CD患者的粪便微生物组具有多样性降低、促炎菌群富集和有益菌群减少的特征，且这些变化与疾病严重程度显著相关。粪便微生物分析有望成为辅助CD诊断、预后评估及治疗策略优化的有效工具。

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