发表期刊:JournalofCancer(IF=4.)
发表时间:
合作单位:南京中医药大学
样本类型:口腔样本
实验设计
1、研究对象
例食管癌前病变(EPL)患者和例轻度食管炎志愿者作为对照研究。2、研究方法
16SrRNA的V3-V4区域的高通量测序,分析了舌苔(TC)微生物群。同时收集患者信息,并测定胃内幽门螺杆菌(Hp)的感染状态以及血清总胆汁酸(TBA)和白细胞介素-17α(IL-17α)的水平。主要结果
1、研究对象特征和多样性分析
两组研究对象样本在年龄、体重指数、性别等方面无显著差异(P0.05)。病例组和对照组之间的Alpha多样性没有显著差异(P0.05)(表1)。表1EPL病例组和对照组的alpha多样性
2、TC微生物群落结构
TC样本中5,个OUTs被注释到了11个门,19个纲,44个目,86个科,个属(图1a)。优势门包括拟杆菌门、硬壁菌门、变形菌门等(图1a)。优势属包括有Prevotella7、奈瑟氏菌属、梭形杆菌属等。图1TC微生物群在门水平和属水平的群落结构
3、EPL患者TC样本中的差异物种
对EPL患者舌苔菌群进行LEfSe差异分析表明,病例组中[Eubacterium]yuriigroup,Peptostreptococcus和Capnocytophaga的相对丰度显著高于对照组(P0.05)(图2b、2c和2d),这可能是TC样本中EPL病例组的潜在差异物种。图2EPL病例组差异物种分析
4、TC微生物群落共生网络
微生物群落共生网络表明,对照组中有39个正相关和32个负相关(图3a),病例组中有29个正相关和23个负相关(图3b)。消化链球菌属与Parvimonas/Prevotella2呈显著正相关,但在病例组中相关性较弱。这些结果表明,EPL的发生削弱了TC微生物群的共生网络,降低了共生的复杂性。图3TC微生物群落的共生网络
5、口服摄入习惯对TC菌群的影响
采用LEfSe分析对不同口腔摄入习惯(吸烟、饮酒和喝茶)下TC微生物群的差异物种进行测定,结果表明与EPL相关的微生物群结构组成受到口服摄入习惯(特别是吸烟)的强烈影响。图4LEfSe分析显示了在某些具有特定口服摄入习惯的病例和对照人群中,TC微生物群的biomarkers。
6、口服摄入习惯与TC菌群的相关性
Spearman相关分析结果表明,有6个属与吸烟呈显著正相关,有3个属与吸烟呈显著负相关(P0.05)。Mann-WhitneyU检验结果显示,病例组与对照组之间的口服摄入习惯无显著性差异(P0.05)(图5b)。在病例组和对照组中,奇异菌属和放线菌属与口服摄入习惯得分呈显著正相关(P0.05)(图5c)。图5TC微生物、口服摄入习惯和EPL之间的相关性
7、TC菌群预测功能的不同分析
LDA结果表明,对于日常吸烟者,氨基糖和核苷酸糖代谢等14个功能在对照组富集,分泌系统、卟啉和叶绿素代谢等16个功能在病例组富集(图6a)。对于日常喝茶的人,半胱氨酸和蛋氨酸的代谢等功能在对照组被富集,而丁酸代谢在病例组中得到了丰富(图6b)。图6基于TC微生物对特定口腔摄入习惯人群的预测功能的LDA分析。
a,每天吸烟;b,每天喝茶;c,从不喝茶
8、TC菌群预测功能的验证
EPL患者和对照组之间的血清TBA和IL-17α水平没有显著差异(P0.05)(图7a和7b)。饮酒和Hp感染显著影响血清TBA含量(图7c-d)。Spearman相关分析显示,TC拟普雷沃氏菌属与血清TBA浓度呈正相关,与IL-17α浓度呈负相关。TC罗氏菌属与血清TBA和IL-17α水平均呈正相关(图7e)。图7TC微生物群预测功能的验证。
对照组与病例间血清TBA(a)和IL-17α(b)的差异分析;(c)从不饮酒和每天饮酒的血清TBA有显著差异;HP阴性和HP阳性对照组(d)之间的血清TBA有显著性差异;优势TC菌与血清TBA、IL-17α进行相关分析(e)。
总结
综上所述,食管癌前病变(EPL)的发生改变了患者舌苔微生物群结构,降低了舌苔微生物群的共生复杂性,这也受到与癌症相关的口腔摄入习惯(吸烟、饮酒等)的影响。此外,胆汁酸(TBA)可能是介导舌苔微生物群变化的关键因素。参考文献
InfluenceofOralIntakingHabitonTongueCoatingMicrobiotainPatientswithEsophagealPrecancerousLesions.JournalofCancer,.
DOI:10./jca.
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