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孤独症谱系障碍儿童肠道菌群的结构及功能研究

刘智程

孤独症谱系障碍儿童肠道菌群的结构及功能研究

刘智程1
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作者信息

  • 1. 安徽医科大学
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摘要

目的:孤独症谱系障碍(autismspectrumdisorder,ASD)是一种婴幼儿起病、危害巨大的神经发育障碍性疾病,缺乏有效的药物疗法,且发病率逐年升高。目前本病的具体病因仍不清楚,但总的来说,是遗传与环境因素共同作用的结果。研究表明,肠道菌群作为重要的环境因素之一与ASD之间存在相关性。因此,对ASD儿童肠道菌群的研究有望进一步诠释ASD的病因及机制。虽然已有研究发现ASD儿童肠道菌群的特征与正常发育(typicallydeveloping,TD)儿童不同,但研究数量较少,且多数研究的结果迥异。为进一步阐明ASD与TD儿童肠道菌群特征的异同,并为探索ASD与肠道菌群之间具体相关性提供依据,本研究对ASD和TD儿童肠道菌群结构及功能的差异进行了分析。 方法:将我院儿童神经康复门诊确诊的30例儿童作为ASD组,招募20例TD儿童纳入TD组作对照。收集2组儿童的粪便,提取粪便样本DNA,质检合格后利用引物515F(5''-GTGCCAGCMGCCGCGGTAA-3'')和806R(5''-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3'')对细菌16SrDNA的V4区进行PCR扩增。纯化的扩增产物质检合格后进行高通量测序。对测序所得的原始数据进行拼接、质控、过虑、去嵌合体及降噪,得到扩增子序列变体(ampliconsequencevariants,ASVs)。基于Silva138数据库对ASVs的代表序列进行物种注释。基于注释信息,分析菌群结构,进行功能预测,并比较组间差异。 结果:2组样本中相对丰度位列前四的菌门相同,依次为厚壁菌门、拟杆菌门、放线菌门和变形菌门;相对丰度最大的菌属均为拟杆菌属,其次是粪杆菌属。ASD组和TD组儿童肠道菌群alpha多样性指数(Chao1、Shannon和Simpson)比较,差异均无统计学意义(Pgt;0.05)。在门和纲水平,2组儿童肠道菌群的结构差异无统计学意义(Pgt;0.05)。在属水平,ASD组巨单胞菌属、巴恩斯氏菌属、小杆菌属、巨球菌属、瘤胃球菌属扭链群及梭杆菌属的丰度大于TD组(Plt;0.05)。巨单胞菌属、小杆菌属、巨球菌属、消化链球菌科、巴恩斯氏菌属、瘤胃球菌属扭链群及链型杆菌属等可作为ASD组的生物标记物,毛螺菌科、消化球菌科、Saccharimonadaceae、TM7x、阿里松氏菌属、帕拉普氏菌属、乳杆菌目_g_P5D1_392及Saccharimonadales等可作为TD组的生物标记物。2组肠道菌群的表型特征预测未见显著性差异。ASD组肠道菌群的色氨酸降解、谷氨酸降解及丁酸盐生成等代谢功能的丰度低于TD组(Plt;0.05),而γ-氨基丁酸降解功能的丰度高于TD组(Plt;0.05)。 结论:ASD和TD儿童肠道菌群的alpha多样性无显著性差异。2组菌群在门和纲水平上的物种分布无显著性差异,但在目、科及属水平的物种构成不同。以巨单胞菌属、罕见小球菌属及小杆菌属等属水平细菌为特征可以较准确地区分2组样本。2组儿童肠道菌群的表型特征无显著不同,但菌群的代谢功能存在显著性差异。

关键词

孤独症谱系障碍/儿童患者/肠道菌群/高通量测序

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授予学位

硕士

学科专业

儿科学

导师

吴德

学位年度

2023

学位授予单位

安徽医科大学

语种

中文

中图分类号

R74
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