比较黏膜刷检与黏膜活检在检测功能性消化不良患者十二指肠微生物群中的应用研究

《Gut Pathogens》：Comparative pilot study using mucosal brushing and mucosal biopsy for detecting duodenal microbiome in functional dyspepsia

　　

摘要

背景

功能性消化不良是一种常见的胃肠道疾病，会严重影响生活质量。近期研究指出，十二指肠微生物群通过脑肠轴在该疾病的发病机制中起作用。目前尚不清楚最佳的样本采集方法以及与功能性消化不良相关的特定微生物特征。

研究目的

这项初步研究比较了通过黏膜刷取和活检两种方法采集十二指肠微生物群的情况，同时探索性分析功能性消化不良患者与无此类症状的对照组之间的微生物差异。

研究方法

研究对象为2024年2月至2025年5月期间接受食管胃十二指肠镜检查的患者。功能性消化不良患者依据罗马IV标准确定，对照组为没有上消化道症状的人群。通过黏膜刷取和活检获取十二指肠样本，随后提取DNA并对V1–V2区域进行16S rRNA测序。研究分析了功能性消化不良患者与对照组以及不同采样方法之间的α多样性（丰富度、香农指数、辛普森指数）和β多样性（布雷-柯蒂斯差异度）。采用配对威尔科克森符号秩检验比较不同采样方法，线性回归模型则根据年龄、性别和BMI对每种采样方法下的两组患者数据进行对比。此外还使用广义线性模型，在考虑年龄、性别和BMI因素并经过本杰明-霍奇伯格FDR校正后，分析与功能性消化不良相关的微生物特征。

研究结果

共有40名参与者纳入研究（功能性消化不良组20人，对照组20人），共得到80对样本。与活检相比，黏膜刷取能保留更多非嵌合序列，且过滤丢失率更低（所有p值均小于0.0001）。此外，黏膜刷取得到的样本α多样性更高——属水平丰富度为81[33] vs 19[17]，香农指数为3.68[0.46] vs 2.60[0.89]，辛普森指数为0.96[0.03] vs 0.89[0.08]，所有p值均小于0.0001——而且微生物群落结构也存在差异（PERMANOVA R2=0.16，p值=0.001）。在每种采样方法下，经过调整后功能性消化不良组与对照组的α多样性和β多样性均无显著差异。探索性差异丰度分析显示，无论采用哪种采样方法，功能性消化不良患者体内的链球菌数量都更高，但经FDR校正后没有某个属的差异达到显著水平（所有q值均大于0.05）。

结论

由于黏膜刷取能够采集到腔内/黏液相关的微生物群，因此相比活检，它能获得更高的细菌生物量以及更丰富的微生物多样性。但在现有研究中，无论采用哪种采样方法，功能性消化不良组与对照组之间的α多样性和β多样性均无显著差异，不过当前研究的样本量不足以排除这类差异存在的可能。探索性分析表明功能性消化不良患者体内的链球菌数量可能更高，但这一结果未通过FDR校正。这一具有假设价值的发现需要在更大规模的研究中得到验证。

ClinicalTrials.gov编号

NCT06326918。

背景

功能性消化不良是一种常见的胃肠道疾病，会严重影响生活质量。近期研究指出，十二指肠微生物群通过脑肠轴在该疾病的发病机制中起作用。目前尚不清楚最佳的样本采集方法以及与功能性消化不良相关的特定微生物特征。

研究目的

这项初步研究比较了通过黏膜刷取和活检两种方法采集十二指肠微生物群的情况，同时探索性分析功能性消化不良患者与无此类症状的对照组之间的微生物差异。

研究方法

研究对象为2024年2月至2025年5月期间接受食管胃十二指肠镜检查的患者。功能性消化不良患者依据罗马IV标准确定，对照组为没有上消化道症状的人群。通过黏膜刷取和活检获取十二指肠样本，随后提取DNA并对V1–V2区域进行16S rRNA测序。研究分析了功能性消化不良患者与对照组以及不同采样方法之间的α多样性（丰富度、香农指数、辛普森指数）和β多样性（布雷-柯蒂斯差异度）。采用配对威尔科克森符号秩检验比较不同采样方法，线性回归模型则根据年龄、性别和BMI对每种采样方法下的两组患者数据进行对比。此外还使用广义线性模型，在考虑年龄、性别和BMI因素并经过本杰明-霍奇berg FDR校正后，分析与功能性消化不良相关的微生物特征。

研究结果

共有40名参与者纳入研究（功能性消化不良组20人，对照组20人），共得到80对样本。与活检相比，黏膜刷取能保留更多非嵌合序列，且过滤丢失率更低（所有p值均小于0.0001）。此外，黏膜刷取得到的样本α多样性更高——属水平丰富度为81[33] vs 19[17]，香农指数为3.68[0.46] vs 2.60[0.89]，辛普森指数为0.96[0.03] vs 0.89[0.08]，所有p值均小于0.0001——而且微生物群落结构也存在差异（PERMANOVA R2=0.16，p值=0.001）。在每种采样方法下，经过调整后功能性消化不良组与对照组的α多样性和β多样性均无显著差异。探索性差异丰度分析显示，无论采用哪种采样方法，功能性消化不良患者体内的链球菌数量都更高，但经FDR校正后没有某个属的差异达到显著水平（所有q值均大于0.05）。

结论

由于黏膜刷取能够采集到腔内/黏液相关的微生物群，因此相比活检，它能获得更高的细菌生物量以及更丰富的微生物多样性。但在现有研究中，无论采用哪种采样方法，功能性消化不良组与对照组之间的α多样性和β多样性均无显著差异，不过当前研究的样本量不足以排除这类差异存在的可能。探索性分析表明功能性消化不良患者体内的链球菌数量可能更高，但这一结果未通过FDR校正。这一具有假设价值的发现需要在更大规模的研究中得到验证。

ClinicalTrials.gov编号

NCT06326918。