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肝硬化（Liver cirrhosis）是消化系统的一种常见疾病,以慢性肝脏炎症、肝纤维化和再生结节为特征,肝硬化患者常常伴发各种并发症,例如:自发性细菌性腹膜炎、上消化道出血、肝性脑病（hepatic encephalopathy,HE）、营养不良（Malnutrition）等。其中营养不良不仅是肝硬化的常见并发症,也是肝硬化患者预后不良的独立预测因素,并且随着肝脏疾病病情的加重,营养不良发生率和严重程度增加。研究表明在肝硬化患者中,肠道菌群结构破坏引起肠屏障完整性改变,进一步导致肠通透性升高、细菌DNA易位、高内毒素血症,最终促进肝硬化及各种并发症的进展。以往对肝硬化肠道菌群结构的研究多依赖于培养的方法,近年来随着第二代测序技术的发展,能够更全面的反应肠道菌群多样性特点,为阐明肠道菌群在肝硬化发生发展中所扮演的角色提供依据。目前关于肠道菌群与肥胖、糖尿病的关系研究较多,而关于肠道菌群与肝硬化患者营养状况的研究报道甚少,因此本研究通过宏基因组学（Metagenomics）的方法探索肠道菌群与肝硬化患者不同营养状况之间的关系。目的:通过宏基因组学测序,明确肝硬化患者肠道菌群结构改变;探明不同营养状况（即不同第三腰椎骨骼肌质量指数,L3 SMI）肝硬化患者肠道菌群结构和功能改变;初步探讨与肝硬化患者营养不良相关的菌种、功能基因和代谢产物,为肝硬化患者营养干预提供线索和理论依据。方法:本研究以肝硬化患者和健康对照者作为研究对象,采用L3 SMI作为营养不良评价指标（男性L3 SMI<52.4 cm2/m2,女性L3 SMI<38.5 cm2/m2为营养不良）,利用高通量宏基因组学测序的方法分析肝硬化患者的肠道菌群的结构组成、功能基因组成、代谢产物,并探讨肝硬化患者不同营养状况对肠道菌群的影响。结果:1.利用Illumina高通量测序技术平台对34例肝硬化患者的粪便肠道微生物基因组进行测序,共得到199.4 G的原始数据。样本的序列数在31,748,078-55,244,186之间,平均每个样本的测序数为41,989,587。通过对原始宏基因组测序数据去除低质量序列、去除接头引物污染、去除宿主基因污染后,获得高质量的干净数据。34例肝硬化肠道微生物样本获得高质量干净序列共1,383,652,724条,平均每个样本为40,695,668条,即平均每个样本96.92%的测序序列为高质量序列。肝硬化组高质量的序列数与前期实验室构建的健康者测序库中选取的年龄、性别相匹配的对照组测序数进行t检验,两组之间测序数量差异无统计学意义（P<0.05）。2.对肝硬化组和健康对照组的多样性香农指数（Shannon index）分析,发现两组之间差异无显著性（=0.63）。在种（Species）的水平上,与对照组相比,肝硬化组粪肠球菌种（Enterococcusfaecium）、齿双歧杆菌种（Bifidobacteriumdentium）、罗氏菌种（Roseburia intestinalis）、龋齿放线菌种（Actinomycesodontlyticus）、消化链球菌种（Peptostreptococcus stomatis）细菌相对丰度增加;Anaerostipeshadrus种、毛螺科菌种（Lachnospiraceaebacterium）、多形棒状菌种（Bacteroidescoprophilus）、瘤胃球种（RuminococcusspJC304）细菌相对丰度减低,差异均具有统计学意义。3.对伴（低L3 SMI）或不伴（高L3 SMI）营养不良的肝硬化患者的多样性香农指数分析,发现两组之间差异无显著性（P=0.86）。在种（Species）的水平上,与不伴营养不良的肝硬化患者相比,伴营养不良的肝硬化患者消化链球种（Peptostreptococcusstomatis）、大肠杆菌种（Escherichia coli）、链球菌种（Streptococcusperoris）、罗氏菌种（Rothiamucilaginosa）、真杆菌种（Eubacteriuminfirmum）细菌相对丰度显著增加;毛螺旋菌种（Lachnospiraceae 5163FAA）、多形棒状菌种（Bacteroides uniforms）、萨特氏菌种（Sutterella wadsworthensis）、Anaerostipeshadrus种细菌相对丰度显著减少,差异均具有统计学意义。4.进一步将菌种与L3 SMI进行了相关性分析,发现了罗氏菌种（Rothia）和大肠杆菌种（Escherichia）与L3 SMI呈负相关,多形棒状菌种（Bacteroides untforms）与L3 SMI呈正相关,差异均具有统计学意义（P<0.05）。5.在肠道菌群基因功能和代谢方面,与不伴营养不良的肝硬化患者相比,伴营养不良的肝硬化患者在基因信息加工、复制和修复通路基因显著缺失,提示伴营养不良肝硬化患者肠道菌群处于克隆增值状态的比例显著减低;KEGG信号通路富集显示生物膜-大肠杆菌信号通路（Biofilm formation-Escherichia coli）在伴营养不良的肝硬化患者中下调;代谢产物分析发现伴营养不良的肝硬化患者中三甲胺（Trimethylamine）等多种代谢产物丰度减少,提示伴营养不良的肝硬化患者肠道菌群营养物质分解能力下降,可能与肝硬化营养不良相关。结论:肝硬化患者肠道菌群结构发生改变,表现为潜在有益菌群的相对减少以及潜在致病菌群的相对过度生长与肝硬化发生发展相关;伴或不伴营养不良（不同L3 SMI指数）的肝硬化患者肠道菌群结构、功能基因、代谢产物均存在差异;罗氏菌种（Rothia）、大肠杆菌种（Escherichia）、多形棒状菌种（Bacteroides uniforms）与L3 SMI存在相关性,可能成为肝硬化患者营养状况调节的潜在干预菌种。