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支气管哮喘(以下简称哮喘)是由多种细胞(如嗜酸性粒细胞、肥大细胞、T淋巴细胞、中性粒细胞、气道上皮细胞等)和细胞组分参与的气道慢性炎症性疾病。这种慢性炎症与气道高反应相关,通常出现广泛多变的可逆性气流受限,并引起反复发作性的喘息、气急、胸闷或咳嗽等症状,哮喘如诊治不及时,随病程的延长可产生气道不可逆性缩窄和气道重塑。流行病学研究发现,哮喘的发生与呼吸道细菌感染之间具有密切关系,定植于支气管黏膜上的菌群在哮喘的发病机制中起到潜在的作用,其菌群组成能够反映和影响呼吸道是否处于正常或疾病状态。呼吸道菌群异常可能是支气管哮喘发生及加重的潜在原因之一。哮喘患者呼吸道菌群研究是一个新的领域,随着16S rRNA序列分析检测技术在临床研究中的广泛应用,人们对呼吸道菌群失调与哮喘发生发展之间的关系有了新的认识。本研究首次在国内应用16S rRNA序列分析技术检测哮喘患者呼吸道细菌群谱,比较哮喘患者及健康人诱导痰细菌群谱组成的异同。目的:比较哮喘组和健康对照组诱导痰细菌菌群组成的异同。方法:随机入组哮喘患者39例和健康人18例,分别进行肺功能检测及痰诱导试验,挑取有效痰组织,进行细菌基因组DNA提取并鉴定。对有效DNA标本进行细菌16S rRNA基因的V3-V5区扩增和文库构建,通过Roche454FLX+平台(BeijingGenomics Institute,BGI,深圳)对全部扩增样品进行焦磷酸测序,测序数据与物种分类数据库比对,进行OTU的物种注释,比较哮喘与健康对照组诱导痰样本细菌的组成、丰度和多样性。结果:1、研究对象的基本资料①39例哮喘患者成功获取诱导痰27例(69.2%),18例健康对照中成功9例(50%),两组间痰诱导成功率无明显差异。②哮喘组和健康对照组相比,哮喘组诱导痰嗜酸性粒细胞百分比显著高于健康对照组(33.6±25.9%vs0.8±0.6%, p<0.001),而肺功能FEV1%Pred,FEV1/FVC%显著低于健康对照组(71.34±20.97%vs99.35±5.98%,65.67±10.44%vs82.94±3.42%, p<0.01)。2、诱导痰质量27例哮喘组和9例健康对照组在痰重量(0.14±0.031g vs0.13±0.025g,p=0.474)、细胞活力(88.4±4.6%vs89.0±2.6%, p=0.892)和鳞状上皮细胞百分比(2.0±2.1%vs2.0±1.2%, p=0.541)等方面均无显著性差异。3、哮喘组与健康对照组物种多样性分析哮喘组与健康对照组相比,哮喘组OTU产量较健康对照组明显减少(92.3±31.5vs107.9±15.2, p=0.016),而反应物种多样性的Shannon指数,哮喘组与健康对照组相比差异无显著性,但哮喘组有下降趋势[3.9(3.6-4.4) vs4.2(3.8-4.5), p=0.267]。4、哮喘组与健康对照组细菌谱分析(门级别)①所有痰液标本均含有6大细菌门,分别是:拟杆菌门、厚壁菌门、变形杆菌门、梭杆菌门、放线菌门和螺旋体菌门,而拟杆菌门、厚壁菌门和变形杆菌门3种细菌含量达90%以上。②哮喘组与健康对照组相比,哮喘组放线菌门含量显著高于健康对照组[2.2%(1.4%-4.7%) vs0.6%(0.4%-1.9%),P=0.02],但在拟杆菌门(27.0%±13.1%vs33.1%±10.4%)、厚壁菌门(33.8%±12.7%vs29.0%±13.8%)、变形杆菌门[26.1%(13.1%-33.9%) vs23.8%(12.3%-47.9%)]、梭杆菌门[3.2%(1.7%-8.1%) vs5.6%(4.9%-7.7%)]和螺旋体菌门[0.2%(0.1%-0.9%) vs0.4%(0.2%-1.2%)]上无显著性差异。③重症哮喘组与轻症哮喘组相比,拟杆菌门(23.3%±12.8%vs30.4%±13.0%)、厚壁菌门(32.7%±14.4%vs34.9%±11.4%)、变形杆菌门(30.5%±22.8%vs24.3%±14.9%)、梭杆菌门[2.9%(1.7%-8.1%) vs3.4%(1.9%-8.0%)]、放线菌门[2.4%(1.5%-5.8%) vs2.0%(1.2%-4.4%)]和螺旋体菌门[0.2%(0.0%-0.3%) vs0.3%(0.1%-1.1%)]的丰度,均无明显差异。5、哮喘组与健康对照组细菌谱分析(科级别)哮喘组与健康对照组相比,哮喘组小单孢菌科(2.1783±2.0111vs0, p=0.014),放线菌科(1.6593±0.2468vs0.8170±0.282, p=0.046),甲基杆菌科(0.0876±0.0359vs0.0151±0.0093, p=0.041),叶瘤菌科(0.0682±0.0343vs0.0010±0.001, p=0.032),布鲁氏菌科(0.0278±0.0156vs0.0014±0.0014,p=0.027),慢生根瘤菌科(0.0155±0.0132vs0,p=0.047)和伯克氏菌科(0.0062±0.0038vs0,p=0.047)均显著高于健康对照组。结论:1.哮喘组与健康对照组相比,痰液标本OTU产量下降,其中尤以重症哮喘组下降明显,反应物种多样性的Shannon指数在哮喘组与健康对照组无显著性差异。2.哮喘组和健康对照组痰液标本均含有6大细菌门(放线菌门、拟杆菌门、梭杆菌门、变形杆菌门、螺旋体门和厚壁菌门),其中拟杆菌门、厚壁菌门和变形杆菌门3种细菌含量>90%,放线菌门在哮喘组中显著升高,其中尤以重症哮喘组升高明显。重症哮喘组拟杆菌门与健康对照组相比p值差异虽无显著性,但下降趋势明显。3.哮喘组与健康对照组相比,哮喘组小单孢菌科、放线菌科、甲基杆菌科、叶瘤菌科、布鲁氏菌科、慢生根瘤菌科和伯克氏菌科显著高于健康对照组。4.重症哮喘组诱导痰细菌群谱的特征,主要表现为:Shannon指数变异范围大,OTU产量下降明显,放线菌门含量升高,拟杆菌门有下降趋势。5.哮喘呼吸道菌群数量的异常究竟是引起气道炎症的原因,还是哮喘气道炎症所产生的结果,有待进一步研究。