整合性宏基因组分析揭示了与中度至重度痤疮相关的独特肠道微生物特征

《Scientific Reports》：Integrative metagenomic profiling identifies unique gut microbial signatures linked to moderate to severe acne

　　

摘要

微生物群在寻常痤疮的发病机制中起着关键作用。虽然皮肤微生物组与痤疮的发生有关，但关于肠道-皮肤轴的新研究表明，肠道微生物群也可能导致痤疮。然而，中度至重度痤疮患者肠道微生物组的物种组成和功能的变化仍尚未得到充分理解。在这项研究中，我们采用了多组学方法（整合了宏基因组学和代谢组学），来研究肠道微生物群及其代谢物，以阐明肠道微生物组组成的变化及其在疾病发病机制中的重要作用。通过宏基因组分析，我们探讨了中度至重度痤疮组与健康对照组肠道微生物群的特征。研究发现两组间存在显著差异，涉及20种微生物，如、Clostridium sp. CAG:7、Sutterella parvirubra、Alistipes finegoldii、Alistipes onderdonkii、Eubacterium ventriosum、Eubacterium sp. CAG:274、Collinsella aerofaciens、Bacteroides sp. 1_1_6、Bacteroides clarus、Bacteroides sp. D22等，这些微生物可能参与了痤疮的炎症过程。对肠道微生物组的KEGG功能富集和通路分析显示，这些微生物与甲硫氨酸-tRNA合成酶、酪氨酸-tRNA合成酶、乙醇胺氨裂合酶大亚基、苹果酸半醛脱氢酶（乙酰化）/甲基苹果酸半醛脱氢酶相关，并参与氨基酰tRNA生物合成、甘油磷脂代谢途径和β-丙氨酸代谢途径。为了研究肠道微生物与宿主之间的相互作用，我们还检测了粪便代谢组，并对其与粪便微生物进行了相关性分析。痤疮组中的特异性代谢物主要集中在甘油脂代谢和亚油酸代谢途径中，许多微生物与Cer（神经酰胺）（d18:1/16:0）、Cer（d18:1/18:1）和烟酸呈正相关，与2-羟异己酸呈负相关。Bacteroides sp. 1_1_6与多种代谢物呈正相关。我们的研究表明，中度至重度痤疮患者的肠道微生物变化可能参与了痤疮的炎症反应。此外，痤疮患者的肠道微生物组可能通过调节甘油脂代谢和亚油酸代谢来影响宿主功能。我们的发现补充了关于痤疮患者肠道微生物组和代谢组物种变化的研究，并深入分析了它们在疾病过程中的影响。