大家好，这是我解读的第三十九篇文献，本篇文章于年4月1日发表于Gastroenterology[IF=17.]，题目为《NovelFecalBiomarkersThatPrecedeClinicalDiagnosisofUlcerativeColitis》，本文对比了溃疡性结肠炎（UC）患者发病前、发病后及健康对照的粪便菌群组成及功能，发现UC患者的粪便蛋白水解显著增加，而这一变化发生在UC发病之前，并与特定的肠道菌群组成变化相关。该研究结果提示，粪便蛋白水解活性（尤其是弹性蛋白酶活性）或可作为非侵入性生物标志物，用于监测UC高危个体的炎症状态，并可作为潜在治疗靶点。

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背景介绍

溃疡性结肠炎（UC）是炎症性肠病中的一种，呈慢性复发性，当前依然无法治愈。IBD的确切病因尚不清楚，但被认为与遗传，免疫和缓解因素有关，包括微生物组成和功能的变化。与健康个体相比，IBD患者在拟杆菌属方面的丰富性和多样性下降，在功能改变方面发现粪便中短链脂肪酸丁酸酯的浓度降低。

因此，研究人员对具有IBD发病风险（pre-UC）的人群进行前瞻性随访，并对其进行16S核糖体RNA（rRNA）基因测序，鸟枪法宏基因组测序以及代谢组学方面进行研究。

图1.进展为UC的高危人群与未进展为UC的高危人群粪便微生物种群不同

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实验结果

结果（1）：进展为UC的高危人群的肠道微生物组成与未进展为UC的高危人群以及健康人不同。通过对pre-UC，post-UC和HC的粪便样品进行微生物组分析，发现post-UC单独成簇，并且α-多样性显著下降，安德克氏菌属（Adlercreutzia）丰度相对减少，如图1。

图2鸟枪法宏基因组测序可以确定UC发作前粪便微生物群的变化

研究人员对部分参与者进行了鸟枪法宏基因组测序，发现post-UC中Adlercreutziaequolifaciens和Bifidobacterium均减少，与健康人相比，pre-UC中Flavonifractorplautii,Coprococcuscatus和Parabacteroidesmerdae增加。这些数据表明，尽管与健康人相比，pre-UC已经可以观察到微生物方面的差异，但病情确定是微生物变化的主要因素，因为微生物变化在post-UC中最为明显。

结果（2）：在pre-UC中微生物群落中的微生物功能发生变化。对鸟枪法宏基因组测序的粪便样品进行功能分析，结果发现，pre-UC存在4条独特的通路，与HC样品相比，pre-UC在“l-精氨酸生物合成（I，IV），生物素生物合成II，转移RNA电荷和多胺生物合成I的超途径”等通路富集。

宏基因组学数据进一步分析发现了超过个细菌基因家族。其中个与蛋白酶或多肽酶具有相关性。此外，根据蛋白酶或肽酶相关基因家族，可以将pre-UC和HC区分开，如图3。综上所述，这些数据表明，在诊断之前，有关蛋白质和氨基酸代谢的微生物组成发生变化。

图3.热图分析将pre-UC和HC分开

结果（3）：pre-UC中的粪便蛋白水解活性增加，并且具有细菌成分，如图4。

图4.粪便蛋白水解方面的差异在UC诊断之前就已经检测到

关键点

①对比健康对照（HC）、发病前（pre-UC）及发病后（post-UC）UC患者的粪便菌群；

②post-UC的粪便菌群组成与HC及pre-UC不同；

③在pre-UC及post-UC的粪便中，蛋白水解及弹性蛋白酶活性显著增加；

④在HC与pre-UC的粪便中，弹性蛋白酶活性与Adlercreutzia等潜在有益菌的相对丰度呈负相关，而与普通拟杆菌等蛋白水解分类群的相对丰富呈正相关；

⑤相比于定殖HC菌群的小鼠，定殖pre-UC菌群的小鼠表现出更高的粪便蛋白水解活性及炎症应答。

参考文献：

GalipeauHJ,CamineroA,TurpinW,Bermudez-BritoM,SantiagoA,LibertucciJ,ConstanteM,RaygozaGarayJA,RuedaG,ArmstrongS,ClarizioA,SmithMI,SuretteMG,BercikP;CCCGenetics,Environmental,MicrobialProjectResearchConsortium,CroitoruK,VerduEF.NovelFecalBiomarkersThatPrecedeClinicalDiagnosisofUlcerativeColitis.Gastroenterology.Apr;(5):-.doi:10./j.gastro..12..EpubDec10.PMID:.

本文系作者个人观点，不对用药构成推荐。

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