肠道菌群组成与酒精依赖综合征（ADS）和酒精性肝病(ALC)之间的联系

  一、 研究背景

  酒精滥用通过破坏许多器官和系统的功能对人类健康产生有害影响。肠道菌群与酒精相关肝病的发病机制有关，其组成表现为酒精依赖性患者的失调。由于其固有的可塑性，肠道菌群是预防和治疗这些疾病的重要目标。识别酒精滥用与相关精神症状对肠道群落结构的影响被肝脏功能障碍混淆。为了区分这两个因素的影响，我们对 99 名由两个队列(有和没有肝硬化)表示的酒精依赖综合征患者进行了比较“枪”宏基因组调查。

  二、 研究结果

  1. ADS和ALC患者的肠道微生物群落彼此不同，具有疾病特异性成分

  两组患者和对照组之间肠道群落结构的直接比较使我们能够识别一些差异丰富的类群: ADS 患者有两个属(Klebsiella、Lactooccus)和四个物种((K. pneumoniae, Lactobacillus salivarius, Citrobacter koseri,Lactococcus lactis subsp. cremoris) 比对照组。对于ALC患者，各自的列表包括两个属和8种:双歧杆菌((B. longum, dentium, and breve)和链球菌(L. salivarius, antri, and crispatus)，以及多种乳酸菌物种(L. salivarius, antri, and crispatus)。另一方面，与ADS患者包括三个属(Akkermansia, Coprooccus,unclassified Clostridiales)和19种的健康人群相比，类群减少;对于ALC患者差异主要来自13属(特别是Prevotella,Paraprevotella和Alistipes)的49种物种。

  2. 口腔物种的患病率特定于肝硬化，而不是酒精依赖性

  最近一项关于肝硬化患者肠道菌群的宏基因组调查显示，通常居住在口腔的细菌显著富集，这可能是由于肝功能受损。我们评估了ADS和ALC患者肠道菌群中这类物种的存在。ALC 患者而不是 ADS 患者(对于后者，水平相当低)中可能口腔物种的比例最高。每种物种的等级的完整比较表明，链球菌、链球菌、葡萄球菌、Veillonella atypea、Veillonella disparp 和 Veillonella parvula 在 ALC 的微生物群中的排名明显高于 ADS 患者。这表明酒精依赖本身与肠道菌群中口腔物种的富集有关，其程度低于酒精肝硬化。

  3. 酒精依赖性和肝硬化对肠道群落结构的影响是不同的

  通过酒精依赖性的宏基因组特征，发现影响肠道菌群的第二个强因子，包括6属和34种只与肝硬化的特征略有重叠。与饮酒者唯一相关的变化包括 Klebsiella 属的丰度增加，Coprooccus、Faecaliacterium prausnitzii 和未分类的 Clostridiales 的丰度降低。同时，肠道菌群的某些变化与肝硬化特征中检测到的突变共线:两种病理均表现为酸氨基球菌的降低。与肝硬化的情况一样，酒精依赖性与几种乳酸杆菌和双歧杆菌成员的比例增加有关，但物种不同——长双歧杆菌，格氏乳杆菌和唾液乳杆菌。

  4. 酒精中微生物群的功能表现为酒精代谢的倾向增加，毒力因子富集

  通过检查肠道菌群的三个具体功能，发现与酒精依赖和肝硬化的严重程度有关。第一个是肠道微生物群落转化乙醇及其代谢物的能力，包括有毒代谢物，如乙醛，可诱导结直肠癌;第二个功能是胆汁酸的生物转化：微生物群是人类生物体中胆汁酸转化链中不可或缺的;第三，酒精中观察到的肠道通透性增加可能导致微生物及其代谢物通过肠道壁传递，导致血浆内毒素水平升高，因此在肝硬化及其并发症(如自发细菌腹膜炎)中起着至关重要的作用。

  有趣的是，我们没有检测到ALC和ADS组任何胆汁代谢基因的显著变化。另一方面，ADS患者宏基因组中与毒力相关的功能似乎显著增加:与健康受试者相比，50个毒力因子基因显著增加。根据VFDB数据库的分类注释，它们属于肠杆菌科家族的微生物——这一事实与之前提到的ADS患者微生物群中大肠杆菌和其他成员的日益普及是一致的。另一方面，与健康对照相比，ALC患者的宏基因组没有表现出与毒力因子相关的功能的任何差异。

  三、 研究结论

  该宏基因组研究解开了两个主要临床因素(酒精依赖性和肝脏功能障碍)对肠道微生物群落的影响及其在酒精依赖性患者的功能潜力。这两个因素与物种水平组成的变化有很大的不同，这表明微生物群参与发病机制的机制因不同程度的肝损伤患者而异。虽然与酒精依赖相关的特定变化表明肠道炎症环境的发生，但肝硬化的特征可能与胆汁分泌受损有关。观察到这些病理中的每一个都与不同的双歧杆菌和乳酸杆菌家族池有关，这表明涉及这些支的酒精中肠道微生物-脑信号的变化。总体而言，我们与孤立物种相关的联想发现为了解酒精相关疾病肠道群落中群落水平改变的生态铺平了道路。特别是，他们铺设了不同肝损伤程度患者的酒精性治疗个性化设计的基础。基于患者的微生物群组成，个性化治疗将确定最有希望的益生菌或/益生菌，并能够合理选择个体供体进行粪便质量移植(FMT)——其治疗潜力已经在大量微生物区系相关病理中得到证实[47]。最后，ALC和ADS患者炎症、毒力因子和酒精代谢相关的功能表达富集表明肠道菌群对酒精依赖性精神症状的形成有积极贡献，以及与酒精滥用相关的严重疾病的风险增加。

  参考：DOI：10.1186/s40168-017-0359-2