病毒介导的肠道菌群失衡对急性胃肠炎症状的影响

急性胃肠炎（Acute Gastroenteritis, AGE）是一种常见的传染性疾病是全球第二大负担传染病，每年导致约13亿人发病，并造成约130万人死亡，尤其威胁老人、婴幼儿和免疫力低下人群。AGE 的典型症状包括腹泻、呕吐、腹痛和低热，通常在24小时内发作三次以上。如果不及时干预，可能导致脱水甚至死亡。病毒是AGE的主要病原体，占所有病原体的55%以上，在5岁以下儿童中比例高达80%。常见的病毒包括诺如病毒（Norovirus, NoV）、轮状病毒（Rotavirus, RoV）和肠道腺病毒（Enteric Adenovirus, EAdV）。传统上，研究多关注病毒本身对宿主的影响，但近年来，肠道微生物群（Gut Microbiota）在感染过程中的作用日益受到重视。阐明肠道病毒与肠道细菌群落之间错综复杂的相关性可以作为早期检测和治疗病毒性AGE的宝贵工具。本研究中，作者旨在探讨AGE病毒与肠道菌群互作对临床症状的影响，为早期诊断和治疗提供依据。

研究收集了289份AGE患者的粪便样本，建立临床症状评分量表，以评估临床症状的严重程度。选取确诊病毒AGE的粪便样本进行高通量测序，通过微生物组分析病毒与患者肠道菌群的相关性。根据临床症状评分，研究病毒与肠道菌群之间的关系，了解其对患者健康的影响。

病毒感染患者临床症状的严重程度与 AGE 病毒的存在与否相关，与病毒种类无关。单病毒组、双病毒组、腺病毒组、诺如病毒组和轮状病毒组的临床症状评分呈正态分布，而无病毒组的临床症状评分不呈正态分布。Kruskal-Wallis 试验显示，单病毒组、双病毒组和无病毒组患者的临床症状评分存在显着差异（p= 0.03）。病毒感染加剧了 AGE 患者的临床症状。使用单因素方差分析和未配对 t 检验对腺病毒、诺如病毒和轮状病毒组显示，这三种不同病毒感染患者的临床症状严重程度没有显着差异。

为探究肠道菌群作用，研究选病毒阳性样本进行高通量16S rRNA测序。α多样性（Chaolindex指数）显示，表明病毒不改变物种丰富度，但可能影响组成。β多样性（PCoA和Adonis分析）显示，单病毒与双病毒组菌群组成差异显著，而不同病毒种间无差异。这暗示多病毒感染通过改变菌群结构影响症状。

微生物相关网络分析揭示，病毒促进细菌竞争。与无病毒组相比，双病毒组微生物相关网络中正相关边的比例有所下降（图1a)。这表明病毒合并感染在患者的肠道微生物群群落内创造了一个竞争环境。在比较微生物相关网络的拓扑特性时发现，AGE 病毒感染数量的增加可能会促进患者肠道微生物群落之间的相互作用（图1b）。

图 1 AGE患者肠道菌群微生物相关网络的构建.（a） 三个年龄组的网络可视化（棕色：正边的比例，蓝色：负相关边的比例）;（b）相关网络的拓扑参数，从左到右分别为模块化、平均路径长度和直径。源自参考文献

通过随机森林模型和 LDA 分析对无病毒组、单病毒组和双病毒组的样本进行成对比较，选择排名前10的物种进行进一步分析。发现拟杆菌、普雷沃氏菌和双歧杆菌可能是影响患者临床结局的关键物种。对AGE病毒患者肠道关键菌群微生物群微生物群细胞网络节点的分析发现，Prevotella/Bacteroides指数（P/B指数）在病毒组高出无病毒组10倍以上。高P/B指数患者症状更重，提示Prevotella（普雷沃菌）相对Bacteroides（拟杆菌）增加，促进竞争，加剧炎症。

参考文献：

Xu, Zhangkai, Zishu Liu, Yuxiang Zhao, Jiang Chen, Weibo Cui, Wenjing Wan, Zhendi Yu, et al. 2025. “Impact of Virus-Mediated Bacterial Interactions on Acute Gastroenteritis Symptoms: A New Scoring System for Clinical Assessment.” Virulence 16 (1). doi:10.1080/21505594.2025.2529442.