常见螺杆菌感染对胃内菌群的影响分析

常见螺杆菌感染对胃内菌群的影响分析测序技术和生物信息分析方法的迅速发展为我们打开了探索非可培养消化道微生物群落的世界。胃内由于酸性屏障,长期被认为是无菌的。然而,幽门螺杆菌的发现彻底改变这一观点,并开启了研究胃内微生物群落的新篇章。越来越多证据表明,胃内定植了大量微生物并构成了独特而复杂的微生态系统。保持胃内微生态的稳定和谐对于维持健康至关重要,一旦打破这种稳态会导致一系列胃病的发生发展。幽门螺杆菌作为胃内最常见的病原体,通过抑制酸分泌、激素失衡等多种途径破坏胃内微环境,而这有利于过路菌在胃内的生存和定植。目前的少数报道证实了幽门螺杆菌的存在能够增加胃内菌群的丰富度和均一性,但不改变菌群分类多样性。人们对胃内微生物的探索仍处于起步阶段,应进一步阐明其它菌群的结构和其发挥的作用。除幽门螺杆菌以外,一些螺杆菌属的其它菌种,即非幽门螺杆菌螺杆菌(Non-Helicoabacterpylori-Helicobacter,NHPH)也与一系列胃病的发生密切相关。胃内微生物群的变化在胃病发生发展的过程中发挥重要作用,然而,由于NHPH自身挑剔的生长条件限制了学者们对其致病机制、对胃内微生物群落影响等方面的深入研究。然而得益于测序技术的发展让这些研究成为可能。此外,有研究认为唾液是胃内微生物群落的主要来源,然而这些细菌能否定植于胃粘膜仍然是未知的。唾液菌群能否改变胃粘膜菌群结构,以及如何改变胃粘膜菌群结构,仍需要进一步探讨。第一部分:常见螺杆菌感染对胃黏膜菌群结构及功能影响在本研究中,我们应用16SrDNA扩增子测序技术研究了NHPH和幽门螺杆菌混合感染对胃粘膜菌群结构的影响,并将NHPH混合感染和幽门螺杆菌单独感染样本的菌群结构进行比较分析,间接描述了NHPH感染对胃内菌群的影响。此外,我们对菌群可能的功能代谢通路进行了预测,统计分析发现了不同NHPH感染可能引起的菌群功能的变化。研究结果表明,与幽门螺杆菌单独感染组相比,NHPH混合感染组胃内菌群结构发生了显著的变化,其中H.pylori/H.suis组和H.pylori/H.felis组的物种丰富度发生了显著升高,β多样性发生显著降低。同时,胃内核心菌群各物种的相对丰度在H.pylori/H.suisH.pylori/H.felis组具有相似的变化趋势。混合感染组内弧菌属,交替假单胞菌属,发光杆菌属和梭菌属的相对丰度升高可能导致了菌群信号转导代谢水平的显著升高。此外,参与亚硝基化合物合成的细菌相对丰度在H.pylrri/H.suis组和/H.pylori/H.felis组均发生了显著降低。而厚壁菌门和拟杆菌门相对丰度在Hpylori/Hsuis组和Hpylori/H.felis组的显著降低可能导致了胃内菌群脂质代谢水平显著升高。本研究首次利用16SrDNA扩增子测序的方法探讨了NHPH物种对胃内菌群的影响。研究结果表明,NHPH感染可引起胃内菌群结构和功能的变化,为进一步研究胃相关疾病的致病机制奠定了基础。第二部分:唾液菌群结构特征分析及其核心菌群对胃粘膜菌群结构影响本研究利用16SrDNA扩增子测序的方法比较了幽门螺杆菌阳性个体和阴性个体间唾液菌群结构的差异。此外,我们对唾液核心菌群与胃粘膜核心菌群进行了比较分析。研究发现,优势物种的相对丰度在幽门螺杆菌阳性个体和阴性个体唾液间的分布无显著差异(non-parametrict-test,p>0.05)。组内菌群复杂度(α多样性)统计结果显示,无论菌群多样性还是菌群丰度,两组间的差异均不显著(MonteCarlopermutations,p>0.05)。多样品比较分析(β多样性)结果表明,根据Anosim和MRPP分析结果显示,组内、组间群落差异不显著。因此,幽门螺杆菌阳性个体和阴性个体间唾液菌群结构无显著差异。为了探索唾液菌群对胃内菌群的影响,我们比较了幽门螺杆菌阳性个体唾液(SH组)、幽门螺杆菌阴性个体唾液(SN组)、幽门螺杆菌阳性感染者胃粘膜(GH组)、幽门螺杆菌阴性者胃粘膜(GN组)的核心菌群结构。相对丰度前二十门水平的组间比较结果显示,其中十二个菌门在胃粘膜样本与唾液样本中相对丰度差异显著,包括变形菌门,厚壁菌门,拟杆菌门,梭杆菌门,放线菌门,酸杆菌门,芽单胞菌门,绿弯菌门,螺旋体门,软壁菌门,蓝菌门,广古菌门。α多样性指数结果显示,在物种丰富度方面,胃粘膜组显著高于唾液组;而在菌群多样性方面,GN组>SN组>SH组>GH组。NDMS排序图和MRPP统计结果进一步表明了胃内菌群结构和唾液中菌群结构显著不同(p<0.01)。因此,综上所述,HP组和HN组唾液样本在α多