摘要
本文从以下几个方方面进行论述: 第一部分 罗氏菌属(Roseburia)丰度与缺血性脑卒中的严重程度、演变及急性期神经功能结局的相关性 背景:脑卒中可继发肠道菌群紊乱。然而,这种紊乱是否与脑卒中的严重程度相关,以及它在脑卒中严重程度演变和急性期功能结局中的作用,目前尚不清楚。本研究的目的为探究入院时不同严重程度的缺血性脑卒中患者肠道菌群组成和结构的差异,并评估基于严重程度的特征分类群与脑卒中严重程度演变以及急性期神经功能结局的相关性。 方法:本研究采用 16S rDNA 高通量 Illumina 测序技术,对68 例小卒中(national institute of health stroke scale,NIHSS≤3)和67 例非小卒中(NIHSS 4-34)患者的粪便菌群的组成和结构进行了研究。在入院后 24h、3d 和 7d 时使用 NIHSS评分再次评估脑卒中的严重程度。急性期神经功能结局根据1个月的改良Rankin量表进行评估。 结果:对比小卒中和非小卒中患者,肠道菌群的个体内(α)多样性指数无显著差异,但个体间(β)多样性的主坐标分析提示两组间的群落结构存在明显差异。小卒中组中显著富集的丁酸盐产生菌 Roseburia 与空腹血糖呈负相关(r=-0.19, P=0.027),而非小卒中组中富集的 Erysipelotrichaceae incertae sedis 与应激性高血糖(即空腹血糖/糖化血红蛋白比值)呈正相关(r=0.21,P=0.014)。此外, Roseburia属的相对丰度也与NIHSS评分的动态变化以及急性期神经功能结局显著相关。 结论:脑卒中对菌群落组成的影响程度与脑卒中的严重程度有关,Roseburia 属的富集可能在脑卒中严重程度的演变和急性期神经功能结局中起到保护作用。 第二部分 急性缺血性脑卒中患者肠道菌群失调与长短期神经功能结局的相关性 背景:缺血性脑卒中已被证实会导致患者肠道菌群的改变,但其对短期和长期脑卒中神经功能结局的影响仍有待确定。我们旨在揭示与不良卒中结局相关的肠道微生物群的分类失调。 方法:前瞻性连续纳入 132 例急性缺血性脑卒中患者。采用 16S rDNA 测序对患者入院24h内的肠道菌群进行分析。根据3个月的改良Rankin量表分为结局良好(0-2分,n=105)和结局不良(3-6分,n=27)组,并进行菌群比较。倾向评分匹配(Propensity score-matching,PSM)分析用于评估研究结果的稳健性。通过 PICRUSt(Phylogenetic investigation of communities by reconstruction ofunobserved states)预测肠道菌群的功能组成。 结果:与结局良好组相比,不良结局组患者的特征是 α 多样性显著降低,致病菌(如Enterococcaceae 和 Enterococcus)增加和短链脂肪酸(short-chain fatty acids, SCFAs)产生菌(如Bacteroidaceae、Ruminococcaceae和Faecalibacterium)减少。PSM后的微生物组成也验证了以上组间比较结果。PICRUSt分析显示膜转运通路在结局不良的患者中占相对主导地位。此外,SCFAs 产生菌(Roseburia和Faecalibacterium)的相对丰度与长期不良功能结局显著负相关。 结论:短期功能结局不良的脑卒中患者存在基线肠道菌群失调,其特征是致病菌增多,SCFAs产生菌减少。基线时SCFAs产生菌的相对丰度也可预测长期神经功能结局。 第三部分 急性缺血性脑卒中患者认知功能障碍的肠道菌群特征 背景:越来越多的证据表明,肠道菌群在认知功能中发挥着重要作用。因此,对脑卒中后认知功能障碍(post-stroke cognitive impairment,PSCI)的肠道菌群特征进行描述是至关重要的,可为PSCI的诊断和预后提供依据。本研究的目的是探究有无PSCI患者肠道菌群组成和结构的差异,观察肠道菌群与不同认知领域之间的潜在相关性,并评估基线时的差异菌群与整体认知功能改变之间的相关性。 方法:前瞻性纳入急性缺血性脑卒中患者,在基线时评估四个认知领域的功能,并在3个月时再次评估整体认知功能。PSCI被定义为在一个或多个认知领域存在损害。使用 16S rDNA 高通量测序分析粪便菌群,并通过 PICRUSt 预测肠道菌群的功能组成。 结果:PSCI(n=32)和非 PSCI 组(n=50)患者的菌群多样性无显著差异。在PSCI组中显著富集的口腔常驻菌属Veillonella不仅可以区分PSCI和非PSCI患者,并且在认知的不同领域内也可以特异性区分认知损伤和非 PSCI。此外,基线时 Prevotella 7 的相对丰度与 3 个月整体认知功能改变呈显著负相关(逐步线性回归;Beta=-0.348,P=0.003)。PICRUSt分析结果表明不同PSCI状态下的菌群功能主要在代谢相关通路上存在差异。 结论:肠道中富集的口腔常驻菌属Veillonella是PSCI和领域特异性认知损害的特征菌属。基线时口腔常驻菌属Prevotella的相对丰度越高,整体认知功能更可能出现下降。