乙型肝炎感染与丁型肝炎感染背景下的微生物易位

Microbial Translocation in the Context of Hepatitis B Infection and Hepatitis D Infection

作者信息Elizabeth C Townsend, Grace Y Zhang, Rabab Ali, Pallavi Surana, Marian Firke, Mi Sun Moon, Ma Ai Thanda Han, Meital Gewirtz, James A Haddad, David E Kleiner, Christopher Koh, Theo Heller
PMID35559125
发布时间2020-10
DOI10.1093/ofid/ofaa496

实验完整度

中

研究包含患者血清样本的多项检测(微生物产物、细胞因子、测序),有明确的实验方法和定量验证,但仅7例测序,样本量小,缺乏动物或功能性验证。

主要模型

HBV感染患者血清 HDV感染患者血清 健康对照者血清

重点核对

通过APRI分组为轻、中、重度,轻度APRI<0.5,重度APRI>1.0 检测LPS、beta-葡聚糖、肽聚糖(单抗和多元隆)的血清浓度 qPCR检测16S rDNA,阳性样本进行Illumina MiSeq测序 微生物产物检测使用特定试剂盒(Fungitell、LAL、MyBioSource、Cusabio)

摘要

背景:微生物易位(MT)进入体循环增加与肝病进展相关。微生物易位在慢性乙型肝炎病毒(HBV)和慢性丁型肝炎病毒(HDV)中尚未完全明确。方法:我们的目的是表征慢性HBV和HDV在不同疾病阶段的微生物易位及相关免疫应答。获取了53例HBV、43例HDV和36例健康对照(HC)受试者的血清。受试者根据天冬氨酸氨基转移酶与血小板比值指数分为轻度(<0.5)、中度和重度(>1.0)疾病。在每个患者的单一初治时间点评估细胞因子、微生物产物和微生物脱氧核糖核酸(DNA)水平。新一代测序鉴定患者血清中存在的细菌种类。结果:与HC相比,HBV和HDV受试者的血清革兰氏阴性(G−)细菌脂多糖和真菌β-葡聚糖浓度更高(均P<0.01)。HBV中革兰氏阳性(G+)细菌肽聚糖高于HDV和HC(均P<0.0001)。在两个疾病队列中,肽聚糖与白细胞介素(IL)-1b、IL-8、IL-12p70和IL-13相关(均Spearman's rho>0.45;P<0.05)。对7例血清细菌DNA可检测的受试者进行的新一代测序显示,细菌分类群丰度发生变化,且重度疾病中革兰氏阳性菌属比例更高。更大的G+/G−菌群比例与更高的细胞因子水平和疾病标志物相关。结论:HBV和HDV患者血清中细菌和真菌产物易位增加。革兰氏阳性菌属比例增加与疾病进展相关。肽聚糖与抗菌细胞因子的相关性提示特定微生物类别可能参与系统性炎症,并可能促进疾病进展。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
HBV和HDV患者中的微生物易位及其相关免疫应答是否与健康对照不同,且是否与疾病进展相关?
核心机制
革兰氏阳性菌肽聚糖与多种炎症细胞因子相关,提示特定微生物类别可能通过诱导系统性炎症促进疾病进展,但具体分子机制未明确。
主要证据
血清学检测显示HBV和HDV患者LPS、β-葡聚糖和肽聚糖升高(部分P<0.05);16S rDNA测序显示重度疾病中革兰氏阳性菌比例增加且多样性降低;肽聚糖与IL-1β、IL-8等细胞因子显著相关。
研究意义
研究提示微生物易位可能作为肝病进展的预测标志物,且针对微生物-免疫相互作用的干预措施可能有助于阻止或预防肝病进展。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

患者入组与分组

比较不同疾病阶段HBV、HDV和健康对照的微生物易位指标。

纳入53例HBV、43例HDV和36例健康对照,根据APRI进行疾病严重程度分组,收集血清样本。

2

微生物产物和细胞因子检测

定量检测血清中细菌和真菌产物及免疫标志物。

使用ELISA、LAL法、Fungitell试剂盒检测LPS、肽聚糖(单抗和多抗)、β-葡聚糖,并检测细胞因子和巨噬细胞活化标志物。

3

细菌DNA提取与测序

检测血清细菌DNA并分析菌群组成。

提取血清DNA,qPCR检测16S rDNA,阳性样本进行Illumina MiSeq测序,使用Nephele平台和Greengenes数据库进行分析。

4

统计分析与相关性分析

评估组间差异及微生物产物与细胞因子的关联。

使用Mann-Whitney检验、t检验、ANOVA、Spearman相关分析,并定义“转位度”评估多重产品转位。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
Fungitell试剂盒Cape Cod Inc.--
鲎阿米巴样细胞裂解物测定Lonza--
单克隆肽聚糖ELISA试剂盒MyBioSource Inc.--
多克隆肽聚糖ELISA试剂盒Cusabio Biotech Co.--
V-Plex测定Meso Scale Diagnostics--
QIAamp DNA血液迷你试剂盒QIAGEN--
Illumina MiSeq平台Illumina--
GraphPad Prism 7.0GraphPad Software Inc.--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
受试者入组
病例、对照的人数和来源,疾病严重程度分组标准(APRI阈值),排除标准(HCV/HIV/癌症)。
阅读提示:Methods中的'Subjects'部分和表1
微生物产物检测
检测的具体试剂盒(如Fungitell、LAL、MyBioSource单抗ELISA、Cusabio多抗ELISA),样本处理、批次,测量重复次数。
阅读提示:Methods中的'Measurement of Cytokines and Macrophage Activation Markers'和'Microbial Product Assays'部分
细菌DNA提取和测序
DNA提取试剂盒,16S rDNA引物序列,PCR条件,测序平台和数据处理流程(如QIIME版本、参考数据库、相似度阈值)。
阅读提示:Methods中的'Bacterial Deoxyribonucleic Acid Extraction, Amplification, and Next-Generation Sequencing'和'Bioinformatic Analysis of Next-Generation Sequencing Data'部分
统计分析
使用的统计检验(Mann-Whitney、t检验、ANOVA)、多重比较校正方法、相关性分析方法(Spearman),样本量。
阅读提示:Methods中的'Statistical Analysis'部分