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目的与背景现今香烟和酒精是造成人类疾病负担和死亡的两个重要的全球危险因素。现有研究数据说明吸烟与肺癌等其他疾病有关,同时长期过量饮酒可以引起癌症、肝硬化和伤害导致的死亡。近来,人们已经越来越关注到香烟和酒精联合使用引起的影响。这两种物质的使用可能会导致癌症发生率成倍增加或协同增加。动物和人体研究发现吸烟和酒精可以降低肠道菌群的多样性和改变菌群群落分布。有趣的是,一些吸烟引起的肠道微生物组改变类似于在炎症性肠病和肥胖等疾病中表现出的改变,而酒精引起的胃肠道微生物群组成和代谢功能的变化可以促进酒精诱导的氧化应激、肠道对腔内细菌产物的通透性过高以及酒精性肝病(ALD)等疾病的后续发展。此外,临床和临床前数据表明,与吸烟和酒精相关的疾病与肠道菌群的定量和定性的不良生物发生变化有关,并且可能与胃肠道炎症增加、肠道通透性过高导致的内毒素血症、全身性炎症以及组织损伤/器官病变有关。但是我们关于吸烟和饮酒对肠道菌群及其代谢的共同影响知之甚少。因此,我们的目标是在基于健康人群的横断面研究中全面研究吸烟和饮酒对宿主、肠道微生物稳态和代谢产物(短链脂肪酸)的协同作用。方法在2016年12月至2019年3月期间,在浙江大学医学院附属邵逸夫医院招募22-75岁的健康受试者,并在收集样本前签署了知情同意书。这些特征包括年龄、体重水平、性别、婚姻状况、疾病史以及吸烟和饮酒情况。提取粪便总细菌DNA和16S rRNA基因测序,以分析微生物组成和KEGG预测的功能途径。通过气相色谱法测定粪便中的短链脂肪酸(SCFA)水平。结果共纳入170例健康受试者,分为四组,分别是不吸烟不饮酒组(A组)、单纯吸烟组(B组)、单纯饮酒组(C组)和吸烟又饮酒组(D组)。四组之间基线分析发现体重、年龄、婚姻状态没有显著性差异,但是B组和D组中只有男性受试者。研究发现吸烟和饮酒可以降低肠道菌群的多样性和均匀度,引起菌群群落分布显著改变(PCoA 门水平,R=0.0852,p=0.001;NMDS 门水平,R=0.0290,p=0.013)。与A组相比,B组的拟杆菌门丰度显著增加(p<0.001),厚壁菌门丰度显著下降(p<0.001),C组厚壁菌门丰度显著下降,而D组在门水平上没有显著差异。而且三组的拟杆菌门/厚壁菌门(Bacteroidetes/Firmicutes)比值较A组增幅分别有近3倍、1.5倍和2倍。通过LEfSe分析四组物种组成,A组以拟杆菌门(Firmicutes)、瘤胃球菌科(Ruminococcaceae)、芽孢菌属(Bacillus)为主,B组以拟杆菌门(Bacteroidetes)、假单胞菌属(Pseudomonas)为主,C组以毛螺杆菌科(Lachnospiraceae)、Romboutsia 为主,D组以放线菌门(Proteobacteria)、Lachnoclostridium菌属为主。环境因素关联分析发现拟杆菌属(Bacteroides)和癌胚抗原指标(CEA)呈正相关性(p<0.01),与高密度脂蛋白指标呈负相关性(p<0.05);具核梭菌属(Fusobacterium)和机体血糖水平、甘油三酯指标存在正相关性(p<0.05);小类杆菌属(Dialister)和机体甘油三酯、C反应蛋白、癌胚抗原指标呈负相关性(p<0.5)。我们发现吸烟者或饮酒者群体在细菌毒性、炎症免疫和疾病相关预测通路的活跃度更高,而且菌群的B:F 比值和脂多糖合成预测通路成正相关性。而四组之间的SCFA含量无显著差异。结论吸烟和饮酒会对健康人群的肠道菌群产生负面影响,引起肠道菌群生物多样性的下降和影响整体微生物群落组成。肠道菌群的紊乱可能会引起机体糖脂能量代谢紊乱和其他潜在功能通路改变。此外,吸烟对肠道菌群的影响比饮酒或吸烟和饮酒的联合作用更大。