人体内定植着数量非常庞大的微生物细菌,尤其是胃肠道消化系统,这些细菌对人类的健康和疾病尤其是消化系统疾病的产生有重要影响。脾虚证候是中医临床最常见证候之一,属慢性消化系统疾病的主要证候。主要临床表现有食欲不振、食后或午后腹胀,大便溏薄,神倦乏力等,以脾气虚和脾阳虚两种证型最为常见。脾虚证是反映脾胃生理机能不足的证候,会使机体出现消化吸收障碍,肠道菌群结构会随之发生改变,而菌群改变又会影响机体的营养吸收,免疫力下降,肠道屏障功能减弱,使得脾虚症状进一步加重。因此,研究和探讨肠道菌群的结构与宿主整体表型之间的关系可以帮助理解脾虚证候的发病机理及丰富中医脾虚证候的微生态研究。要研究肠道菌群与人体这一复杂的共代谢系统,代谢组学和高通量测序是目前较为有效的技术手段,将二者结合,能够深入有效的研究肠道菌群的结构改变与宿主代谢表型之间的关系,为揭示脾虚证候的产生对肠道菌群结构和功能、菌群与宿主之间的共代谢关系提供了新的视角。因此,本实验首次对脾气虚和脾阳虚患者展开了基于UPLC-QTOFMS的代谢组学和16S rDNA的肠道菌群测序研究,最后成功地将二者的结果进行了关联性分析,探索了肠道菌群的结构变化对脾虚证候发病机制的影响。研究结果显示,脾虚证患者肠道菌群的结构改变对机体的代谢紊乱有重要影响。首先,粪便肠道菌群的结果表明不同证型的脾虚患者肠道菌群结构与健康对照组均存在明显的不同,通过Lefse多级物种差异分析发现脾气虚患者肠道的蓝藻菌门、蓝藻菌属细菌显著性增高;fusicatenibacter和反刍梭菌属细菌含量下降;脾阳虚患者肠道的硬壁菌门细菌含量明显较高;梭杆菌门及拟杆菌属细菌含量显著下降;其次,血浆和尿液的代谢组学结果提示,脾气虚患者的代谢异常主要涉及精氨酸和脯氨酸等氨基酸代谢紊乱;脾阳虚患者的代谢异常主要与TCA循环、糖酵解等能量代谢障碍和肠道菌群介导的色氨酸等代谢通路有关;最后将获得的肠道微生物数据与代谢谱的数据进行关联性分析,发现肠道菌群的结构变化与宿主代谢谱具有强烈相关性,进一步分析发现脾虚患者的肠道菌群主要是通过宿主的黏膜完整性、胆汁酸代谢和多糖分解等途径从而影响机体整体的代谢表型。综上所述,以上结果为肠道菌群参与宿主代谢的发病机制提供了重要依据,这些结果对脾虚证候的早期预警并通过纠正菌群加以干预具有重要意义,也为实现中医证候的现代化工作提供了新视角。