肥胖儿童肠道菌群谱分析研究

来源 :昆明医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tenghua303
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[目 的]通过16SrRNA基因测序方法分析比较肥胖儿童与正常儿童的肠道菌群谱差异,并探究肥胖儿童肠道菌群谱特征。[方 法]选取2021年2月-2022年2月在昆明市第一人民医院儿童生长发育管理中心就诊的19例肥胖儿童作为研究组,同时选取性别、年龄相近的20例健康儿童作为正常对照组,收集两组儿童的粪便标本,应用16SrRNA测序方法,经过样本DNA提取与检测、PCR扩增、产物纯化、文库制备及库检、上机测序等步骤,获得原始数据,并通过菌群组成结构分析、Alpha多样性分析(Analysis of alpha diversity,α多样性分析)、Beta 多样性分析(Analysis of the beta diversity,β 多样性分析)、线性判别效应大小(Linear discriminant analysis Effect Size,LEfSe分析)等进行统计学分析,进一步比较肥胖儿童与健康儿童之间的肠道菌群差异,发现肥胖儿童具有显著差异性的细菌生物标志物。[结 果]1.肥胖组儿童和对照组儿童在性别、年龄、出生方式差异上无统计学意义(P>0.05);肥胖儿童的体重指数(Body Mass Index,BMI)较正常组儿童明显升高,其差异具有统计学意义(P<0.05);肥胖儿童的脂代谢异常检出率、糖代谢异常检出率、肝酶异常检出率高于正常儿童。肥胖组儿童的胰岛素(Insulin,INS)、胰岛素抵抗指数(Homeostasis model assessment of insulin resistant,HOMA-IR)、总胆固醇(Total cholesterol,TC)、高密度脂蛋白胆固醇(High Density Lipoprotein,HDL)水平较对照组明显升高,其两组间的差异具有统计学意义(P<0.05)。两组儿童的空腹血糖(Fasting blood glucose,FBG)、甘油三酯(Triglyceride,TG)、低密度脂蛋白胆固醇(Low density lipoprotein cholesterol,LDL)、谷氨酸氨基转移酶(Alanine aminotransferase,ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(Aspartate transaminase,AST)水平在统计学上无明显差异(P>0.05)。2.α多样性分析提示肥胖儿童在物种分布多样性及物种丰度水平较正常儿童高。3.在门分类水平上肥胖组以厚壁菌门、拟杆菌门、变形菌门、放线菌门为优势菌群,而螺旋体门、酸杆菌门只在肥胖儿童中测出,在正常儿童中,菌群数量从多到少依次为拟杆菌门、厚壁菌门、变形菌门;在属水平分类上肥胖组以拟杆菌属、柔嫩梭菌属、罕见小球菌属为优势菌群。4.β多样性分析中主坐标分析(Principal Co-ordinates Analysis,PCOA分析)提示组间的差异显著大于组内差异,相似性分析(Analysis of Similarities,Anosim分析)表明提示两组间肠道菌群的差异为中等程度差异(R值大于0.5)。5.LEfSe分析提示肥胖组中存在显著性差异物种的影响程度从大到小依次为厚壁菌门、毛螺菌科、变形菌门、γ-变形菌纲、杆菌、放线菌门、乳酸菌目、罕见小球菌属、阿氏节杆菌等(P<0.05);而正常对照组中存在显著性差异物种的影响程度从大到小依次为拟杆菌目、拟杆菌纲、拟杆菌门、拟杆菌属、拟杆菌科、单形拟杆菌、瘤胃球菌科、普拉梭菌属、副杆菌属、Tannerellaceae等(P<0.05)。肥胖组有显著性差异的细菌标志物有23个,正常对照组有显著性差异的细菌标志物有15个。6.ROC曲线表明拟杆菌门对评估肥胖潜在风险有一定的预测能力。[结论]1.肥胖儿童更易出现脂代谢异常、糖代谢异常、高胰岛素血症及胰岛素抵抗。2.肥胖儿童的肠道菌群多样性和丰度水平较正常儿童高。3.在门分类水平,肥胖儿童厚壁菌门数量明显升高,正常儿童拟杆菌门数量显著升高,螺旋体门、酸杆菌门只在肥胖儿童中测出。4.肥胖儿童肠道菌群中存在独特的细菌生物标志物,本次研究筛选出来的拟杆菌门可能具有预测肥胖潜在风险的能力。
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