查看原文
其他

文章发表:绝经后骨质疏松患者的肠道菌群以及代谢组分析

biocoder YuLabSMU 2022-09-20

背景

绝经后骨质疏松症(PMO)是一种由于缺乏雌激素而引起的代谢性骨疾病,主要的特征为骨量减少与骨微结构的改变。患有这种疾病的人群,其骨脆性增加,骨折风险大大增加。有研究报道肠道微生物菌群与骨质流失和骨质疏松症有密切联系,这些研究主要集中在老年性骨质疏松存在密切联系。但是绝经后骨质疏松症(PMO)与老年性骨质疏松症的发病机制不一样。老年性骨质疏松症通常发生在70岁后,骨代谢低下,而PMO主要是因为雌激素减少而导致更年期期间骨吸收加速。所以有必要对PMO人群的肠道菌群以及代谢表型进行独立研究,以此来帮助评估肠道菌群在PMO中发展的作用,为了解其病理生理机制奠定基础。

方法流程

本研究收集了106个样本,其中骨密度正常31例,骨量减少33例,骨质疏松42例。并且排除了癌症,IBD,年龄等因素的影响。通过粪便16s rDNA 测序与非标靶标代谢组学分别检测分析不同群体的肠道菌群与代谢物。而主要的分析工具就是MicrobiotaProcess。不知道MicrobiotaProcess,请参考《助力微生物组学分析--实验室新R包MicrobiotaProcess》。

主要结果

2.1 肠道菌群多样性与肠型

与正常骨量对照组相比,骨量减少人群中的菌群丰富度较高,而骨质疏松患者的菌群丰富度则降低了。通过肠型分析发现,这些人群的肠型基本可以分为三个。其中一种主要以Prevotella_9属为主, 第二种主要以Bacteroides属为主, 最后一组则以Esheichia, Klebsiella,Phascolarctobacterium为主。但在在本研究没有发现三个分组样本中具有潜在肠型偏好性。即三种肠型在三个分组人群中的比例没有显著差异。

2.2 菌群差异分析

通过MicrobiotaProcess包提供的秩和检验与lda判别分析方法后,发现与对照组相比,绝经后骨量减少的样本中的Proteobacteria(变形杆菌门)与Synergistetes明显更高。其中主要是Klebsiella,Morganella, Enterobacter,Escherichia等属水平的菌为骨量减少组中的优势菌属。

2.3 代谢组差异分析

与正常骨量对照组相比,绝经后骨量减少人群的粪便样本中含有更多的N-乙酰甘露糖胺,N-乙酰酪胺,乙酰丙酸与组胺。而绝经后骨质疏松患者的粪便样本中则含有更丰富的N-乙酰甘露糖胺,脱氧腺苷,乙酰丙酸与腺甘。在正常对照组中,谷氨酸,烟酰胺,亚油酰乙醇酰胺等物质则更为丰富。

2.4 菌群-代谢组与相关临床特征关联分析

通过相关性分析发现,骨量减少组中富含的N-乙酰甘露糖胺与腰椎骨矿物质密度(LS.BMD), 股骨颈(FN.BMD)和全髋关节BMD(Total hip BMD)呈负相关。在正常对照组中较为丰富的Prevotella_7细菌与LS.BMD以及BMD呈正相关。

这篇文章是厦门中山医院何剑全博士所在课题组与我们实验室合作的文章,点击阅读原文即可直达。同时这也是MicrobiotaProcess包的第一次应用。这个包已经在Bioconductor上了,可以通过BiocManager::install("MicrobiotaProcess")进行安装,当然前提是R版本为4.0.0以上。

2020年课题组已发表论文

您可能也对以下帖子感兴趣

文章有问题?点此查看未经处理的缓存