慢性阻塞性肺疾病对粪便菌群多样性的影响

摘要

目的：全球慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)的负担极重。本研究旨在利用序列读取档案(sequence read archive,SRA)数据库中的原始测序数据，探索COPD对肠道菌群多样性、分类组成及差异物种等结构特征的影响。方法：从美国国家生物技术信息中心(National Center for Biotechnology Information,NCBI)的SRA数据库中获取公开发表的COPD相关的粪便宏基因组测序原始数据(生物项目编号：PRJNA562766、PRJNA740117)。使用QIIME 2.0和MetaPhlAn 3.0对数据进行质量控制及菌群注释，并比较各组肠道菌群多样性的差异和细菌属水平的相对丰度。结果：α多样性分析显示，COPD患者肠道菌群的观测菌属数、Chao1指数、香农指数和辛普森指数均高于对照组，但差异均无统计学意义(均P>0.05)。COPD模型小鼠肠道菌群的观测菌属数、Chao1指数和香农指数均显著高于对照组(均P<0.05)。β多样性分析显示，COPD患者及模型小鼠的肠道菌群整体群落组成均与对照组存在显著差异(均P<0.05)。属水平分类组成分析显示，COPD患者中机会致病菌属(如埃希氏菌属)富集，拟杆菌属丰度下降，而COPD模型小鼠中拟杆菌属富集。结论：COPD患者及模型小鼠的肠道菌群组成与健康对照组存在显著差异，提示菌群失调可能参与COPD的病理进程，可从“肺-肠轴”的角度为COPD的诊断和治疗寻找新策略。

关键词

慢性阻塞性肺疾病 / 肠道菌群 / 宏基因组 / 生物信息学 / 肺-肠轴 / 序列读取档案