脓毒症患者肠道菌群及其代谢组学特征

摘要

目的 探讨脓毒症患者入院后肠道菌群代谢物的动态变化以及代谢物与肠道菌群和脓毒症预后之间的相关性。方法 收集2019年1月至8月在复旦大学附属中山医院急诊监护室住院的脓毒症患者23例、非脓毒症患者16例,以及健康志愿者20名的粪便标本,共119份。采用16S rRNA基因测序技术分析微生物组,利用超高效液相色谱-串联质谱技术开展代谢组学研究,并通过R软件对肠道菌群和代谢物数据进行分析。根据入院180 d内生存情况,将脓毒症组分为存活组(n=15)和死亡组(n=8),分析2组的差异代谢物。采用Spearman相关系数分析肠道菌群与代谢物的相关性。结果 入监护室第1周,脓毒症患者烟酸、甲基琥珀酸、戊二酸等肠道菌群代谢物水平低于健康对照组(P<0.05),色氨酸、组氨酸、缬氨酸、焦谷氨酸水平高于健康对照组(P<0.05)。脓毒症死亡组患者第1周的甲基琥珀酸、苯乙酸水平低于存活组(P<0.05),第3周的甲基琥珀酸、苯乙酸和戊二酸水平低于存活组(P<0.05)。进一步分析显示甲基琥珀酸可能与脓毒症预后相关。差异代谢物涉及苯丙氨酸代谢、β-丙氨酸代谢等通路。大多数差异氨基酸与机会致病菌正相关,与正常肠道菌群负相关;而烟酸、苯乙酸、甲基琥珀酸、戊二酸等代谢物与机会致病菌负相关,与正常肠道菌群正相关。结论 脓毒症患者肠道菌群代谢物动态变化显著,其中甲基琥珀酸、苯乙酸与戊二酸可能对脓毒症患者的预后产生重要影响。

关键词

脓毒症 / 肠道菌群 / 代谢组学 / 预后 / 代谢通路