美吉客户上海医院马雄教授团队在国际著名学术期刊《Gut》（IF=17.）发表了题为“Altrationsofgutmicrobiominautoimmunhpatitis”的研究文章，通过16S微生物多样性分析，揭示自身免疫性肝炎的肠道微生物组变化。其中微生物多样性测序分析工作由美吉生物承担完成。下面小编就带大家一起看下这篇文章的精彩内容！
文章简介英文题目：Altrationsofgutmicrobiominautoimmunhpatitis中文题目：自身免疫性肝炎中的肠道微生物组变化发表杂志：Gut影响因子：17.相关产品：16SrRNAV3-V4区微生物多样性测序平台：IlluminaMiSqPE平台样品来源：粪便研究背景
自身免疫性肝炎（AIH）是一种慢性、免疫介导的肝脏疾病，会导致肝细胞破坏，引起循环抗体出现和血清中IgG水平升高。AIH在儿童和成人女性中比较常见，且近年来发病率逐渐呈上升趋势。越来越多的证据表明，肠道微生物群与AIH的发病机制相关。
本文通过16SrRNA微生物多样性测序分析，对未经类固醇激素治疗的AIH患者的肠道菌群结构进行了全面系统的大样本分析，旨在确定AIH的肠道微生态失调与疾病严重程度的相关性，以及构建用于区分AIH状态的微生物特征模型。
实验设计实验结果
1、AIH患者肠道中微生物α多样性降低及菌群组成改变
通过α多样性分析（Shannon指数和Sobs指数），发现AIH患者微生物多样性和丰富度均显著降低（p=0.；p=0.，图1A）。通过PCOA分析（unwightdUniFrac），结果显示AIH患者与健康人的肠道菌群组成上存在着显著差异（p=0.，图1B）。
图1类固醇治疗初期AIH患者(n=91)与健康对照组(n=98)的α-多样性和β-多样性的比较
2、AIH患者和健康人肠道中菌群存在差异
AIH患者和健康人肠道中优势菌门均为拟杆菌门和厚壁菌门，但在门水平上两组的微生物组成没有显著差异（图2A）。对91名AIH患者和98名健康人肠道中的微生物菌群进行LEfS分析。结果显示，两组间共有15个物种相对丰度存在显著差异（LDA2.0，p0.05）。在校正年龄，性别和BMI等协变量后，仍有11个差异菌属（图2B）。
在AIH患者肠道中发现Clostridials，RF39，Ruminococcaca，Riknllaca，Oscillospira，Parabactroids和Coprococcus相对丰度降低，Villonlla，Klbsilla，Strptococcus和Lactobacillus相对丰度增加。最值得注意的是，与PBS和原发性硬化性胆管炎（PSC）相关的Villonlla属在AIH患者肠道中显著富集（p=2.28E-6，LDA=4.15），推测Villonlla属可能与Villonlladispar相关联（p=8.85E-8，图2C）。进一步进行MaAsLin分析，发现11个差异菌属种有7个存在显著差异（p0.05）。
图2AIH中粪便菌群组成的变化
3、基于肠道微生物特征区分疾病状态
为评估使用肠道微生物群作为生物标志物的潜在价值，使用Villonlla属作为biomakr，进行ROC分析，发现AUC值为0.7。此外，对AIH相关的属进行多变量逻辑回归分析，以获得能区分AIH与健康人的最佳菌属。结果显示Villonlla，Lactobacillus，Oscillospira和Clostridials这四个属可以区分AIH患者与健康人，AUC为0.78（图3A和C），但使用所有11个属不能显著改善预测性能（AUC：0.78）。使用MaAsLin验证的7个属的AUC为0.74。
利用验证组进行模型验证，结果显示Villonlla在验证组中AUC为0.69。使用上述四个属进行ROC分析，发现AUC值增加至0.81，而用11个AIH相关属、MaAsLin获得的7个属分别进行ROC分析，AUC分别为0.78和0.81（图3B）。因此，使用Villonlla，Lactobacillus，Oscillospira和Clostridials4个属作为一组biomarkr，对AIH患者的诊断准确性最高。
图3基于肠道微生物群特征的疾病分类
4、肠道微生物与AIH疾病之间的相关性
基于Sparman相关性检验方法，研究临床指标与未使用类固醇激素AIH患者疾病的临床变量和疾病相关属间的相关性（图4A）。结果发现Villonlla属与天冬氨酸氨基转移酶（AST）呈显著正相关（r=0.，p=0.）。进一步研究发现V.dispar与AST有更明显的相关性（r=0.，p=0.），具有高丰度V.dispar（n=60）的AIH患者相比低丰度V.dispar（n=60）的AIH患者的血清AST水平增加了约2倍（p=0.，图4B）。只有轻度/中度炎症等级的患者与严重炎症等级的患者的Villonlla相对丰度是显著不同的（p=0.，图4C），V.dispar在晚期炎症的病人中含量更高（p=0.，图4C）。
图4肠道微生物群与AIH疾病活动的关系
5、AIH中的微生物功能失调
为了研究AIH和健康人之间肠道微生物群落的功能和代谢变化，使用PICRUSt预测肠道微生物群的功能。通过LEfS分析确定了AIH（n=）和健康人（n=）间共有32种KEGG代谢通路存在显著差异（LDA值2.0，p0.05）。在用MaAsLin控制干扰因子后，两处理组间仍然有17个通路存在显著差异（p0.05，图5）。
图5功能预测分析
小编评语
本研究对AIH患者的肠道微生物组进行了全面调查，并提供了对疾病发病机制的新见解，提高了在判断AIH疾病中使用非侵入性生物标志物的可能性。
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