文献速递克雷伯菌与坏死性小肠结肠炎的发生有关系

【据《科学进展》2019年12月在线报道】标题：坏死性小肠结肠炎发展前，肠道细菌复制加速，克雷伯菌属丰度增加。 菌毛编码的相关细菌增加。

坏死性小肠结肠炎 (NEC) 影响美国 7% 的极低出生体重婴儿。 其病死率在过去几十年高达20%-30%。 然而，NEC的发病机制仍不清楚。

NEC 的主要风险因素是早产。 面对肠道细菌入侵，未成熟的肠上皮细胞通过Toll样受体4表现出强烈的免疫反应（尤其是对脂多糖），造成严重的肠上皮损伤。 实验发现肠道菌群可影响NEC的致病过程，但尚无单一菌种可作为NEC诊断的生物标志物。

本研究利用宏基因组学方法对1163份肠道粪便样本进行测序分析，以发现NEC的一些生物标志物，为临床医生提供参考。 技术路线如下：

▲图1 本研究的技术路线

与对照组（非 NEC 婴儿）相比，NEC 婴儿肠道中肠杆菌科的含量更高，而放线菌、拟杆菌和厚壁菌门（Firmicutes）的丰度较低（图 2）。

▲图2 NEC婴儿和非NEC婴儿肠道菌群组成

通过训练机器学习分类器，发现在 NEC 诊断前 2 天，肠道细菌，尤其是肠杆菌科的复制率显着增加（图 3）。

▲图3 NEC诊断前，细菌复制率明显偏高

此外，细菌菌毛相关基因簇在克雷伯菌属中的比例最高，这与NEC的发病机制直接相关（图4）。

▲图4 菌毛相关基因簇在各属水平的分布

总体而言，次级代谢物基因簇和克雷伯菌属。 在诊断前 8 天内，NEC 组每天的显着高于对照组（图 5）。 这些指标或许能够为NEC的发生提供临床参考。

▲图5 NEC发病期间各种生物标志物的变化（诊断前8天内）