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科学家发现医院获得性腹泻中的肠球菌增值和艰难梭菌感染的相关生物标志物
发布时间: 2023年12月19日  浏览次数:



医院获得性腹泻(Hospital-acquired diarrhoea, HAD)是一种较为常见的感染性腹泻,一般表现为急性腹泻发作,通常在住院≥3天后发生,多发生于老年患者中,通常与抗生素给药后肠道微生物群和代谢组失调有关。其中,艰难梭菌是最重要的抗生素相关性腹泻 (AAD) 病原体,艰难梭菌感染(CDI)占HAD病例的15-25%,其特征是胃肠道炎症导致轻度至重度腹泻,严重者可导致死亡。 但人们对AAD和艰难梭菌感染与对比抗生素治疗相关的微生物群和代谢组知之甚少。因此,揭示CDI与非CDI患者的生物标志物,可以对CDI和抗生素耐药的肠球菌感染的诊断治疗提供一定的帮助,为进一步研究艰难梭菌的代谢和发病机制提供了基础。

近日,蒙纳士大学生物医学发现研究所和微生物学系的科学家们在《Nature Communications》期刊上发表题为“Multi-omics analysis of hospital-acquired diarrhoeal patients reveals biomarkers of enterococcal proliferation and Clostridioides difficile infection”的研究文章。该研究对169例HAD患者(33 例 CDI 患者和 133 名非 CDI患者)进行了回顾性分析。通过16S rRNA基因扩增子测序,结合气相色谱-质谱(GC-MS)和短链脂肪酸(SCFA)分析发现,AAD与CDI患者与有无使用抗生素,以及使用抗生素治疗时间的长短导致的体内生态失调相关,并且表明酪胺/酪氨酸比值升高和脯氨酸发酵的副产物可作为低多样性肠球菌显性AAD以及伴随肠球菌增殖的CDI生物标志物。

该研究通过收集33例CDI患者和133例非CDI患者的粪便样品,利用代谢组学进行微生物群体分析,结果发现,在低多样性的AAD患者中,酪氨酸是唯一显著减少的氨基酸(p < 0.0001),其AUC值为0.79,通过进一步分析发现,酪氨酸的副产物-酪胺与酪氨酸的比值升高的AUC值为0.817,相较于单独检测酪氨酸,酪胺/酪氨酸的比值更可以作为肠球菌增殖的AAD患者的标志物。并且,脯氨酸发酵后的副产物,如5- 氨基戊酸在肠球菌增殖的CDI患者中出现了升高的趋势,其AUC值达0.735,也具有一定的诊断价值。

该研究表明CDI与不同的代谢物生物标志物相关,这些生物标志物与抗生素相关的生态失调和机会细菌(如肠球菌)的增殖增加相关,其中酪胺、酪氨酸以及5- 氨基戊酸有作为AAD和肠球菌增殖的CDI生物标志物的潜力,为进一步研究艰难梭菌的代谢和发病机制提供了基础。因此,这对区分HAD患者中是否为AAD或者肠球菌增殖的CDI患者进行早期诊断、精准医疗、改善当前的临床实践等具有广泛应用前景。


论文链接:

https://www.nature.com/articles/s41467-023-43671-8

注:此研究成果摘自《Nature Communications》杂志,文章内容并不代表本网站的观点和立场,仅供参考。