基于高通量测序技术的2型糖尿病湿热困脾证、气阴两虚证患者肠道菌群特征及功能差异

作者：冉颖卓; 邵鑫; 胡钢; 陆源源; 李鸣; 沈宝华; 孔文文; 官艳华; 杨鑫; 方家; 刘晶

来源：中国实验方剂学杂志, 2022, 28(02): 139-146.

DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20220298

• 2型糖尿病
• 湿热困脾证
• 气阴两虚证
• 肠道菌群
• 16S rDNA高通量测序

目的:探讨2型糖尿病(T2DM)湿热困脾证、气阴两虚证患者肠道菌群的结构特征和功能差异。方法:选择2018年6月至2020年1月就诊于南京中医药大学附属南京中医院的T2DM湿热困脾证患者62例,气阴两虚证患者60例,收集其血清及粪便样本,比较两证型患者体质量指数(BMI),糖脂代谢,空腹胰岛素(FINS),空腹C肽(FCP),胰岛素抵抗指数(HOMA-IR),粪便样本提取DNA建库,采用高通量16S rDNA测序技术,对2组肠道菌群及菌群代谢通路分析比较。结果:(1)与气阴两虚证患者比较,湿热困脾证患者的BMI,空腹血糖(FPG),餐后2 h血糖(2 h PBG),总胆固醇(TC),甘油三酯(TG),低密底脂蛋白(LDL),FINS,FCP,HOMA-IR均明显升高,HDL明显降低(P<0.05,P<0.01)。(2)两组菌群物种组成及差异,在纲水平上,以拟杆菌纲,梭状芽胞杆菌纲,γ蛋白杆菌纲等为主,气阴两虚证的梭状芽胞杆菌、柔膜菌纲、疣微菌纲的相对丰度明显高于湿热困脾证(P<0.05);目水平下以拟杆菌目、梭菌目、肠杆菌目等为主,气阴两虚证的梭菌目、丹毒丝菌目、疣微菌目的相对丰度明显高于湿热困脾证,而气单胞菌目则在湿热困脾证高于气阴两虚证(P<0.05);科水平下以拟杆菌科、普氏菌科、瘤胃球菌科等为主,其中气阴两虚证的瘤胃球菌科、紫单胞菌科、丹毒丝菌科等的相对丰度明显高于湿热困脾证(P<0.05);属水平下以拟杆菌属、普氏菌属、副拟杆菌属等为主,其中气阴两虚证的副拟杆菌属、丁酸弧菌属、瘤胃梭菌属等的相对丰度显著高于湿热困脾证,而在湿热困脾组的克雷伯菌属、巨球型菌属则高于气阴两虚证(P<0.05)。(3)基于运算分类单位(OTU)的Venn分析发现湿热困脾证和气阴两虚证患者独有的OUT分别49,47个。(4)基于OTU的β多样性和α分析,结果 Shannon,Simpson指数差异均具有统计学意义,Ace,Chao指数差异无统计学意义,气阴两虚证患者的肠道微生物多样性高于湿热困脾证患者(P<0.05);Anosim分析提示两组β多样性差异具有统计学意义(P<0.05)。(5)线性判别效应(LEfSe)分析发现湿热困脾证可选择克雷伯菌、巨球型菌属、气单胞菌目3种菌群作为关键的生物标志物,气阴两虚证可选择瘤胃梭菌属、伯克氏菌科、劳氏菌属、丁酸弧菌属、丹毒丝菌目等14种菌群作为关键的生物标志物。(6)功能注释及分析可见湿热困脾证涉及精氨酸和脯氨酸代谢、脂多糖生物合成、烟酸和烟酰胺代谢等9个代谢通路,气阴两虚证涉及阿卡波糖和缬草霉素生物合成,胰高血糖素信号通路,NOD样受体信号通路等10个代谢通路。结论:T2DM湿热困脾证和气阴两虚证患者存在肠道菌群明显的差异和功能差异,可作为T2DM中医辨证客观化的参考和中医药治疗的靶点。

• 单位
  南京市中医院