생검에서 장내 미생물의 변화

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 12150(2023) 이 기사 인용

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장내 미생물총은 장내 면역을 통해 비경구적 비전염성 질환과 밀접한 관련이 있으며, 당뇨병 및 당뇨병성 신장병의 발생에 중요한 역할을 합니다. 이번 연구의 목적은 생검으로 입증된 당뇨병성 신증(DN) 환자, 신장 손상 없이 10년 이상 당뇨병을 앓고 있는 제2형 당뇨병 환자, 건강한 컨트롤(NC). 2022년 1월부터 2022년 12월 사이에 DN 환자 35명, DM 환자 40명, 연령과 성별이 일치하는 건강한 대상자 40명이 등록되었습니다. 기준 정보 및 임상 매개변수가 수집되었습니다. 16S rDNA 시퀀싱을 수행하여 장내 미생물군집을 특성화하고 환자와 건강한 대조군 사이에 차별적으로 풍부한 장내 미생물을 식별했습니다. 장내 특정 박테리아 분류군의 상대적 풍부함과 임상 표현형 및 병리학적 지표 사이의 관계가 평가되었습니다. 장내 미생물의 풍부함과 DN 환자, DM 환자 및 건강한 대조군 사이의 박테리아 개체군의 변화에서 상당한 차이가 발견되었습니다. DM 환자는 g_Clostridium-XVIII(AUC = 0.929)의 변화를 통해 연령 및 성별이 일치하는 건강한 대조군과 정확하게 구별될 수 있었고, DN 환자는 g_Gemmiger(AUC = 0.842). DN 환자는 g_Flavonifractor 또는 g_Eisenbergiella(각각 AUC = 0.909 및 0.886)의 변화를 통해 연령 및 성별이 일치하는 DM 환자와 정확하게 구별될 수 있습니다. 장내 미생물군은 임상 표현형 및 병리학적 지표와도 밀접한 관련이 있었습니다. 장내 미생물군 구성에 대한 연구는 DN 발생과 신장 손상이 없는 당뇨병의 오랜 병력과의 관계를 확인하기 위해 조사되었습니다. DN의 신장 병리학적 진행은 장내 미생물의 변화를 조절함으로써 지연될 수 있습니다.

당뇨병의 유병률이 증가함에 따라 당뇨병성 신증(DN) 환자의 수도 크게 증가했습니다. 2015년부터 2017년까지 중국에서 실시한 역학조사 결과, 성인 당뇨병 유병률은 11.2%1로 나타났습니다. 당뇨병의 심각한 미세혈관 합병증인 DN은 전 세계적으로 말기 신장 질환(ESRD)의 주요 원인이 되었습니다2,3,4. 인간의 위장관에는 약 500~1000종의 박테리아가 있으며 그 수는 1014 CFU이며, 이는 후천적 "장기"5로 생생하게 나타납니다. 그들은 에너지 흡수, 비타민 및 기본 활성 분자 생산, 생물학적 길항 작용, 면역 조절을 포함하여 정상적인 생리 기능을 유지하는 데 호스트를 돕습니다. 그 구성과 수는 진화 과정에서 숙주와 역동적인 균형을 유지해 왔습니다6. 많은 연구에서 장내 미생물군이 숙주 에너지 대사, 전신 염증 반응 및 장 호르몬 분비를 조절함으로써 질병의 발생과 발달에 참여할 수 있음이 밝혀졌습니다. 장내 미생물총은 또한 다양한 신장 질환에서 중요한 역할을 하며, 이에 의해 생성된 내독소, 단백질 및 일부 대사산물은 장-신장 축을 통해 신장에 특정 영향을 미칩니다7. 본 연구에서는 신장 생검으로 확인된 당뇨병성 신증 환자와 신장 손상이 없는 장기 당뇨병 환자의 장내 미생물군을 관찰하여 두 질병 상태의 불균형 패턴과 기능적 변화를 탐색하고, 이를 구별하기 위한 분류 알고리즘 모델을 구축하는 것을 목표로 했습니다. 두 개는 장내 미생물에 의한 것입니다. 우리는 또한 장내 미생물과 임상 표현형, 병리학적 지표 사이의 상관관계를 탐구합니다.

후향적 연구에는 신장 생검으로 확진된 당뇨병성 신증 환자 35명, 신장 손상이 없는 10년 이상 제2형 당뇨병 환자 40명, 연령과 성별을 일치시킨 건강한 대상자 40명이 포함됐다. 우리는 2022년 1월부터 2022년 12월 사이에 산시성 인민병원의 환자와 건강한 대조군을 등록했습니다. DN 그룹의 포함 기준은 다음과 같습니다.

0.9. All heatmaps were visualized by the package pheatmap (version 1.0.12). The clinical data of patients with DN and DM and healthy controls were expressed as the mean ± SD or median, and the numerical data were expressed as percentages. A t test or nonparametric test was used to compare continuous variables. Chi-square tests were used to compare categorical variables. The statistical analysis was performed using SPSS version 26.0./p> 0.05) (Fig. 1b). Principal coordinates analysis (PCoA) based on Bray–Curtis dissimilarity at the OTU level showed that the microbiota compositions of NC, DM, and DN patients were significantly different, as shown in Fig. 1c (P = 2.569e−16). The fecal microbiota of patients with DM and DN and the NC subjects was clearly separated along PCoA2 and PCoA1, which explained 11.58% and 12.93% of the total variation, respectively. Together, these data suggest that the fecal microbial structure was significantly altered in patients with DM and DN compared to that in NC subjects in the presence of OTUs./p> 3) and effect size (LEfSe) analysis revealed significant differences (P < 0.05) in the fecal microbiota exhibited by the DM (reg score),DN(green score) and NC (blue score) groups. (b) This analyse revealed the most differentially abundant taxa at the genus level of bacterial between DM (yellow),DN (blue) and NC (red) groups. *P + 0.05 + **P + 0.01./p>