肠道微生物及其代谢产物与肾移植术后糖尿病的相关性研究

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研究背景:移植术后糖尿病(posttransplantation diabetes mellitus,PTDM)在肾移植术后高发,是影响受者生存质量和移植物长期存活的重要不良因素,但其相关发生和发展机制仍不明确。研究目的:在肾移植受者(Renal transplant recipients,RTRs)长期服用免疫抑制剂的背景下,探究PTDM相关的肠道微生物和代谢物特征,为研究PTDM的发生和发展机制提供新的思路,进而为PTDM的早期筛查和预防提供证据参考。研究方法:本研究共纳入100名RTRs,将其分成3组:对照组(正常糖耐量)、空腹血糖受损(impaired fasting glucose,IFG)组和PTDM组。对采集到的受者粪便样本进行检测:一是16SrRNA基因V4-5区测序,获得样本菌群的分类和丰度信息;二是进行基于液相色谱-质谱联用技术的非靶向代谢组检测,获得样本代谢物的功能特性和代谢模式。同时,以调查问卷的方式获取受者暴露的环境因子信息,用于评估环境因子与PTDM的关联性。研究结果:36%RTRs出现了糖代谢异常,17%RTRs被确诊为PTDM。在肠道微生物多样性上,对照组、IFG组和PTDM组在基于非加权Unifrac距离的β多样性上均出现显著差异,但在α多样性上无显著差异。经LEf Se分析后,获得对区分正常糖耐量和PTDM具有显著贡献度的12个细菌,包括在PTDM组富集的2个细菌和在对照组富集的10个细菌(LDA分数大于2.5)。粗杂粮、膳食补充剂和酒精饮品的食用是影响RTRs肠道微生物的重要因素,且粗杂粮的食用与空腹血糖(fasting plasma glucose,FPG)显著负相关(Spearman相关系数为-0.2397,P值<0.05)。粪便代谢组分析揭示了对照组/IFG/PTDM的不同代谢模式,且其可显著区分对照组/IFG/PTDM(偏最小二乘法判别分析模型),其中,基于GABA而构建分别针对PTDM组与对照组、IFG组与对照组的ROC曲线,其AUC分别为0.7621和0.8125。PTDM与对照组间显著差异表达的代谢物共137个(9个上调,127个下降),其中,对苯二酚与FPG显著正相关(Spearman相关性系数=0.422,P<0.001),而GABA、孕烯醇酮的表达量与FPG显著负相关。酪氨酸代谢是被PTDM与对照组间、IFG与对照组2个组间对的差异代谢物唯一显著富集的KEGG代谢通路。研究结论:本研究初步分析出PTDM相关的RTRs肠道微生物和代谢物特征,为PTDM发生机制的深入研究提供了新方向。
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