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微生物组学联合代谢组学揭示类风湿关节炎、痛风性关节炎和骨关节炎患者关节腔积液微生物和代谢谱的变化

安徽医科大学学报 2024 年 12期 ;     字体:

基金项目: 国家自然科学基金项目(编号:82260894);贵州中医药大学第二附属医院院内博士科研项目(GZEYK-B [2021] 2号);贵州省科技计划项目(编号:黔科合平台人才[2020]2202号); 贵州省高等学校重点实验室建设任务项目(编号:黔教技[2023]017号); 贵州中医药大学国家与省级科技创新人才团队培育项目(贵中医TD合字[2022] 004号); 省部共建中医湿证国家重点实验室项目(编号:SZ2021ZZ0202);

作者:易寒知;马武开;王敏慧;黄春霞;顾光照;朱丹;李湖帆;刘灿;唐芳;姚血明;孙李萍;王楠;陈昌明;

关键词:类风湿关节炎;骨关节炎;痛风性关节炎;关节腔积液;微生物;代谢组学;

DOI:DOI:10.19405/j.cnki.issn1000-1492.2024.12.024

〔摘 要〕 目的 探讨类风湿关节炎(RA)、骨关节炎(OA)及痛风性关节炎(UA)患者关节腔积液微生物和代谢物的变化,以期为菌群影响关节炎发病机制的研究提供新思路。方法 收集RA、OA、UA患者关节腔积液各20例。采用16S rRNA基因测序和非靶向超高效液相色谱-质谱(LC-MS)探讨3组患者微生物、代谢物之间的差异,并采用Pearson相关性分析探究关节积液微生物群与代谢物的相关性。结果 3组患者关节积液微生物多样性、菌群组成存在差异,以正交偏最小二乘法分析(OPLSDA)的变量权重值VIP>1和P <0.05为标准,两两比较共鉴定出45种差异代谢物(RA与OA组)、38种差异代谢物(UA与OA组)和16种差异代谢物(RA与UA组)。GO分析与KEGG通路分析显示3组之间差异代谢途径主要集中在柠檬酸循环、核苷酸代谢、氨基酸代谢和糖酵解通路。关节腔积液微生物群和代谢物的相关性分析提示,富集在3组关节腔积液中的细菌如普氏菌属、瘤胃梭菌、Prevotellaceae_UCG-001等与许多关键代谢物如溶菌酶、尿酸、葡萄糖、L-谷氨酰胺存在相关性。结论研究发现RA、OA、UA患者关节腔积液中存在多种菌群,其产生的差异代谢物通过影响多种代谢途径参与3类关节炎的发病。