摘要
目的: 研究骨质疏松患者肠道菌群的结构特征及与TH17/Treg比值的相关性。 方法: 采用病例对照研究方法,选择自2018年5月至2018年12月就诊于南方医科大学珠江医院内分泌与代谢病科门诊与创伤骨科门诊及脊柱外科门诊的受试者,根据双能X线骨密度仪进行骨量测定及是否合并脆性骨折病史分为骨量正常组、骨量低下组和骨质疏松组。对三组人群的年龄、性别、静脉血清血糖、电解质、骨代谢相关指标等数据进行统计。收集受试者静脉血,采用流式细胞技术检测外周血TH17细胞与Treg细胞水平。收集受试者粪便标本采用SDS法提取菌群的基因组DNA;采用特异性引物、高效能高保真的DNA聚合酶对菌群16S V4区、18S V4区、18S V9区、ITS1区和ITS2区DNA进行PCR扩增。利用Uparse软件、MUSCLE软件、Qiime软件和R软件分析测序结果,采用SPSS20.0软件对数据进行统计分析。 结果: 本研究最终纳入骨量正常受试者17例,骨量低下受试者9例,骨质疏松受试者12例。骨质疏松组平均年龄大于骨量正常组(P<0.05);三组间性别差异有统计学意义(P<0.05);三组间TH17/Treg细胞比值存在显著性差异(P<0.01)。本研究TH17/Treg细胞比值与年龄无显著相关性(P>0.05),TH17/Treg细胞比值与性别无显著相关性(P>0.05)。其余一般临床数据三组间无统计学差异。三组间肠道菌群OTUs(Operational Taxonomic Units)相互重叠;三组间Alpha多样性指数无显著性差异。组间物种差异分析提示骨量低下组克雷伯杆菌属丰度高于骨量正常组(P<0.05),骨量正常组肠道瘤胃球菌丰度高于骨量低下组(P<0.05),骨量正常组肠道瘤胃球菌丰度高于骨质疏松组(P<0.05)。LDA条形图提示骨质疏松组与骨量低下组肠球菌属丰度均较骨量正常组高。Spearman相关性分析提示克雷伯杆菌属和肠球菌属均与TH17/Treg细胞比值呈正相关(P<0.01),与骨密度呈负相关(P<0.05),与血糖、年龄无显著相关性。瘤胃球菌丰度与TH17/Treg细胞比值呈负相关(P<0.05),与骨密度呈正相关(P<0.05),与血糖、年龄无显著相关性。 结论: 骨质疏松患者肠道菌群的整体结构与骨量正常的人群相似,但某些特定的群落与骨量正常的人群存在显著的差异。肠道克雷伯杆菌属、肠球菌属与瘤胃球菌属丰度在骨代谢异常组与骨量正常组存在显著差异。基于本研究结果,猜测克雷伯杆菌属、肠球菌属与瘤胃球菌属可通过影响外周血TH17细胞、Treg细胞相互转化的平衡对骨代谢产生调节作用。