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目的以往研究显示HIV感染与肠道菌群失调有关,菌群代谢物是介导菌群作用于机体的介质,但肠道菌群、菌群代谢物与HIV感染三者之间的相关性尚未被阐明。本研究通过对不同艾滋病疾病阶段病人的粪便样本进行肠道菌群16s rDNA测序和代谢物检测,分析菌群和代谢物在不同艾滋病疾病阶段的变化,并对肠道菌群、代谢物与不同HIV感染阶段三者进行相关性分析,探索肠道菌群及其代谢物在HIV感染进展中的作用,为优化治疗效果、基于肠道微生物的干预治疗提供新的思考和依据。方法本研究采用病例对照研究。于2017年12月1日～2019年12月30日,采用方便抽样的方法,分别在广西南宁市第四人民医院、广西医科大学第一附属医院招募未治疗的HIV感染者或艾滋病患者作为病例组,同时根据病例组的年龄、性别和民族按频数匹配选取HIV未感染者作为对照组。病例组中,根据CD4+T淋巴细胞计数和临床表现,分为艾滋病期组（AIDS组,为CD4+T细胞细胞计数0.05）。（1）菌群移位、机体免疫活化与HIV感染有关AIDS组CD4+T细胞活化比例显著高于Pre-AIDS组和对照组,Pre-AIDS组CD4+T细胞活化比例显著高于对照组（P<0.010）;AIDS组CD8+T细胞活化比例显著高于Pre-AIDS组和对照组（P<0.001）。AIDS组的血浆Endo CAb IgM显著低于Pre-AIDS组和对照组（P<0.001）;AIDS组的血浆s CD14显著高于Pre-AIDS组和对照组（P<0.001）。（2）肠道菌群构成及其功能随不同HIV感染阶段改变AIDS组肠道菌群Alpha-多样性显著低于Pre-AIDS组和对照组（all FDR p<0.1）;不同HIV感染阶段肠道菌群明显区分,并聚集成形成三个不同的类群,菌群组成显著不同（P=0.001,PERMANOVAR）;对肠道菌群进行物种差异分析显示,Pre-AIDS和AIDS病人的致病菌或条件致病菌上升,如在属水平上的肠球菌属、短波单孢菌属、气单胞菌属、假单胞菌属等,及种水平上的Enterococcus durans、Acinetobacter nosocomialis、Aeromonas caviae、Agrobacterium pusense等;粪杆菌属、毛螺菌属、氏菌属、疣微菌科、Anaerostipes hadrus和Eubacterium ramulus等产丁酸细菌和Bacteroides plebeius与抑制炎症相关,在Pre-AIDS和AIDS组下降（all FDR p<0.1）;随机森林分析显示,红球菌属、短波单胞菌属、肠球菌属、气单胞菌属、Acinetobacter nosocomialis、Aeromonas caviae、Agrobacterium pusense等致病菌或条件致病菌是与HIV感染有关的重要物种;KEGG Pathway富集分析显示,HIV感染后氨基酸相关通路功能紊乱,与免疫系统相关通路如NOD样受体信号、抗原加工和提呈通路,和与炎症抑制相关的通路如丁酸代谢、烟酸和烟酰胺代谢、维生素B6代谢及硫胺素代谢通路在Pre-AIDS和AIDS组下调,而细胞凋亡通路、与菌群移位相关的脂多糖生物合成蛋白和脂多糖的生物合成通路、及感染性疾病通路中的细菌入侵上皮细胞和金黄色葡萄球菌感染通路在Pre-AIDS和AIDS组上调（all FDR p<0.1）。（3）不同HIV感染阶段粪便代谢物组成呈现差异对粪便代谢物组成进行OPLS-DA分析显示,不同HIV感染阶段的代谢物组成显著不同（P=0.01）;代谢物差异分析显示,色氨酸、苯丙氨酸等多种氨基酸代谢失调,其中,色氨酸在Pre-AIDS和AIDS组上升,与肠道免疫相关的色氨酸代谢产物Ah R配体下降,多胺类代谢物如腐胺、亚精胺、N-乙酰腐胺和尸胺在Pre-AIDS和AIDS病人中升高,而与抗炎、抗氧化相关的物质如烟酰胺、烟酰胺核糖苷、吡哆醇、吡哆胺、肉桂醛、红景大苷、褪黑素、富马酸和四氢嘧啶等,及DNA聚合酶抑制剂磷酰基乙酸在Pre-AIDS和AIDS病人中下降（FDR p1.0）;差异代谢物的通路分析显示,与HIV感染有关的关键通路与肠道菌群变化有关;ROC曲线分析显示,苯丙氨酸（AUC=0.905）、色氨酸（AUC=0.887）、D-葡糖醛酸（AUC=0.802）、膦酰基乙酸（AUC=0.876）是与HIV感染有关的潜在代谢标志物。（4）肠道菌群、代谢物与疾病指标的关联性分析苯丙氨酸、色氨酸、D-葡糖醛酸、腐胺等在Pre-AIDS和AIDS组上调的代谢物与菌群移位、免疫活化正相关;磷酰基乙酸、富马酸、烟酰胺、吡哆醇、吡哆胺等在Pre-AIDS和AIDS组下调的代谢物与菌群移位、免疫活化呈负相关;苯丙氨酸、色氨酸、D-葡糖醛酸等与菌群移位、免疫活化正相关的代谢物,和在HIV感染在AIDS组和Pre-AIDS组增多的细菌,如肠球菌属、短波单孢菌属、气单胞菌属等,呈正相关;磷酰基乙酸、富马酸等与菌群移位、免疫活化呈负相关代谢物,和在AIDS组和Pre-AIDS组减少的细菌,如红球菌属、粪杆菌属、毛螺菌属、氏菌属等,呈正相关。其中,与HIV感染有关的最重要物种红球菌属和Rhodococcus erythropolis与磷酰基乙酸呈正相关,而与色氨酸、苯丙氨酸及D-葡糖醛酸呈正相关（P<0.05）。结论本研究发现,在不同HIV感染阶段中肠道菌群构成和代谢物组成发生变化,并发现与免疫活化、菌群移位正相关的代谢物和HIV感染后升高的肠道菌群有关,提示肠道菌群可能通过代谢物造成菌群移位和调节免疫系统活化,从而影响艾滋病疾病的发展,为肠道菌群靶向治疗HIV感染提供新的思考。