急性缺血性中风(AIS)是一个获得成人残疾和死亡的主要原因。我们先前的研究证明了有效性和Tanhuo汤(THD) AIS的有效性。然而,治疗机制仍不清楚。我们招募了49 AIS患者和30名健康人们探索的影响(THD +基本治疗卒中后肠道微生物群的AIS患者使用16 s rRNA测序,其中23名患者接受了基本的治疗(对照组)和26名患者接受THD +基本治疗(THD)组)。通过比较治疗前后的数据,我们发现野组获得更好的结果比对照组临床疗效指标和肠道微生物群的特点。除了中介短链脂肪酸——(SCFA)产生两组的细菌,治疗(THD组显著减少,脂多糖(LPS)生产细菌减少有限合伙人的生物合成。此外,肠道微生物群共存的复杂性和LPS-producing细菌之间的竞争和机会性致病的细菌(THD组得到了提高。治疗(THD组也表现出了潜在的减少基因的生物合成三甲胺(TMA)、三甲胺的前体N-oxide (TMAO),并增加基因的退化TMA,特别是增加trimethylamine-corrinoid蛋白质Co-methyltransferase (
急性缺血性中风(AIS)是一个主要的原因获得成人残疾和死亡的主要原因
血小板聚合和无菌炎症与肠道微生物群密切相关和微生物代谢产物。异常传播的脂多糖(LPS),一个重要的微生物代谢产物,从肠道将引发系统性免疫反应的促炎细胞因子水平升高,如肿瘤坏死因子
由于不满意基本用西医治疗的有效性(WM) AIS (
在这项研究中,我们包含了49 AIS患者和30名健康的人作为研究对象。AIS患者随机分为对照组(使用WM基本治疗,
这项研究是宣武医院的伦理委员会批准首都医科大学,和所有参与者签署知情同意。
2018年6月16日,6月8日,2019年,49 AIS患者和30名健康受试者招募了。AIS患者都包含在以下标准:(a)与缺血性脑血管病的诊断标准在第四届全国脑血管病会议;(b)诊断为头部CT或MRI检查中风的发病后3天内;(c)与大型动脉动脉粥样硬化相关定义的审判组织10172年急性中风治疗(面包);(d)超声检查颈动脉和经颅彩色双工(TCCD)超声波;(e)生命体征稳定,正常心脏、肝脏和肾脏功能;(f)注册7天内发病的症状;(g)和完整的临床资料。AIS患者也会遇到以下排除标准:(a)诊断为颅内出血或非缺血型疾病基于CT或MRI;(b)适应症抗凝治疗(心原性栓塞,如心房纤颤,心肌炎); (c) receiving intravenous thrombolytic therapy or interventional therapy after the onset this time; (d) with contraindications to Aspirin; (e) used antibiotics or other drugs known to affect gut microbiota for coinfection after enrollment; (f) arrangement for recanalization (interventional surgery or vascular surgery) within 3 months; (g) pregnant, lactating women or women of childbearing age who have a pregnancy plan within 3 months; (h) severe heart, liver, and kidney dysfunction; (i) with imperfect clinical data and specimen collection; and (j) participated in clinical research of other drugs and equipment simultaneously. The healthy participants included in this study met the following criteria: (a) free of any organic diseases or underlying diseases; (b) examined by carotid ultrasound; (c) match AIS patients with regard to basic characteristics, such as gender, age, and height weight; and (d) no antibiotics or probiotics intake during the sampling period.
在这个前瞻性观察性研究,49 AIS患者承认在我们医院从2018年6月到2019年6月被录取。30人会议健康受试者的入选标准包括在健康组。所有患者随机分为两组。一组接受基本的治疗(对照组,
(THD的煎煮野集团,这是由宣武医院首都医科大学根据标准生产过程如下:(a)将每单位(THD草药放入砂锅;(b)加入600毫升冷水(1:15日
美国国立卫生研究院的中风尺度(署)分数,改良Rankin规模(夫人)分数,Barthel指数(BI)分数,火热的分数记录之前和之后两个治疗方法。AIS患者的神经功能障碍与署量化,一个工具得分从0到42岁中风造成的损伤的地方
收集粪便样本来自30个控件和49 AIS患者治疗前后。微生物群落基因组DNA的新鲜粪便样本使用E.Z.N.A.提取®土壤DNA工具包(ωBio-tek,共同协助,乔治亚州,美国)按照制造商的指示。DNA的浓度和纯度在1%琼脂糖凝胶监控。引物对338 f (5
去复用paired-end序列导入Qiime2版本2020.8.0 (Qiime2) [
连续变量所代表的
49招募了AIS患者进行了随机化(23基本治疗进入对照组;26日(THD +基本参加飞集团)的治疗。此外,30人的入选标准健康样本都包括在健康组。两治疗组通常在基线特征匹配(
无偏治疗期间,患者(THD组取得更好的结果比基本治疗中风的临床结果和改善肠道微生物群(图
的比较结果控制和组。(一)减少署在两个治疗组。官署减少更多的组比对照组(Wilcoxon秩和检验,
发生重大变化的细菌丰度与基本治疗。基本治疗后,属的数量减少,有14属消失和8个属(补充图
相对大量的微分属预处理和后处理的对照组。17个属之间存在着显著的差异在对照组治疗后,在7个属和10个属的增加而减少。(一)微分属,相对丰度超过2%预处理或后处理。(b)微分属,相对丰度预处理和治疗后的不到2%。
细菌丰度的变化在对照组简化了细菌(图中共存
细菌共生网络前后治疗对照组。(一)同现属在对照组治疗前的网络。网络是由一系列中心属,包括
通过分析KEGG Orthology (KO)和KEGG途径预测使用PICRUST2(从16 s rRNA序列
明显不同KEGG通路和比较“脂多糖生物合成蛋白质的细菌贡献KEGG闪亮预处理和后处理样本之间的对照组。(a)明显不同KEGG预处理和后处理样本之间的通路对照组使用线性判别分析效果(LEfSe)分析(> 2日志(LDA)得分)。(b)相对细菌贡献“脂多糖生物合成的蛋白质“KEGG闪亮在对照组治疗前后。“脂多糖生物合成蛋白质”KEGG闪亮丰富治疗后对照组。三个显著增加属,包括
总之,上述结果表明,基本治疗减少继发性胆汁细菌制造酸性物质,
细菌还在治疗后发生的重大变化(THD组。属的数量增加而13属出现和四个消失(补充图
相对大量的微分属官前后治疗组。(一)微分属,相对丰度超过2%预处理或后处理。(b)微分属,相对丰度预处理和治疗后的不到2%。
比较肠道微生物群的转移组和对照组中,我们发现四个属发散思维转移(
改变属转移之间的不同的两个治疗组和比较有限合伙人,SCFA-producing细菌在不同样本组。(A1, A2)的变化属之间转移不同的两个治疗组(
这些微分属加强同现网络(THD组(图
细菌共存网络(THD组的预处理和后处理。(一)共存的属官在治疗之前网络组。网络包含一个大集群中,占主导地位
探索功能的变化能力组的肠道微生物群,我们LEfSe进行分析和确定18通路显著改变(
明显不同KEGG通路和细菌贡献比较“脂多糖生物合成蛋白质”KEGG闪亮,KEGG“脂多糖生物合成途径
在两个治疗组的变化TMA-related科斯。
| 反应 | 作为反应物/产品 | Orthology | 对照组 | 飞集团 |
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| R02511 | 反应物 | K00317 |
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| R05623 | 反应物 | K18277 |
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| R09124 | 反应物 | K14082 |
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| K14083 |
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| K14084 |
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| R10016 | 反应物 | K14083 |
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| R07228 | 反应物 | K10670 |
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| K21576 | - - - - - - | - - - - - - | ||
| K21577 | - - - - - - | - - - - - - | ||
| K21578 | - - - - - - | - - - - - - | ||
| K21579 | - - - - - - | - - - - - - | ||
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| R04877 | 反应物 | - - - - - - | - - - - - - | - - - - - - |
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| R10017 | 反应物 | - - - - - - | - - - - - - | - - - - - - |
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| R02560 | 产品 | K07811 |
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| K07812 |
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| R10285 | 产品 | K20038 | - - - - - - | - - - - - - |
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| R11875 | 产品 | K22443 | - - - - - - | - - - - - - |
| K22444 | - - - - - - | - - - - - - | ||
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| R11911 | 产品 | K22443 | - - - - - - | - - - - - - |
| K22444 | - - - - - - | - - - - - - | ||
-:不出现在我们的数据;
一般来说,治疗(THD组有几个对AIS患者的肠道微生物群的积极影响。它可以显著下调有限合伙人的生物合成途径抑制LPS-producing细菌。除此之外,它减少了蓝玉的生物合成基因和基因的退化TMA的增加,尤其是的显著增加
在本部分中,我们探讨了AIS的临床结果之间的相关性和大量的肠道微生物群的变化。我们进行了多元线性回归与特征选择,使用套索处罚“glmnet”R包中最大似然法(版本4.0.2)。22细菌家庭选择适合署的变化与调整
散点图显示相关性细菌的丰度的增量与AIS的临床结果。(a)的细菌丰度的增量之间的相关性(在家庭层面)和减少署。(b)的细菌丰度的增量之间的相关性(在家庭层面)和减少火热的分数。(c)的细菌丰度的增量之间的相关性(在属水平)和减少火热的分数。
AIS是一种疾病与高死亡率和伤残率高。疾病的治疗和医疗保健成本给患者带来沉重的经济负担。溶栓和西医是不令人满意的
无菌炎症的神经系统和血管系统和血小板聚集是两个关键步骤的发病和加重AIS。官我们先前的研究显示,能有效地抑制炎症因子与无菌炎症和AIS患者血小板聚集,包括TMAO、Fib, PAgT, c反应蛋白(
在AIS的治疗机制的假说。肠道微生物群可以扰乱神经系统功能失调的神经支配AIS患者。无序的肠道微生物群将产生有限合伙人和TMAO异常的前兆。神经系统的无菌炎症和血小板聚集和血管系统,由有限合伙人和TMAO,将进一步加剧AIS。中医将调解肠道细菌和随后减少的水平有限合伙人和TMAO然后抑制AIS的恶化。蓝色实线:包含在我们的分析结果;蓝色虚线:需要进一步验证。
据我们所知,这是第一个研究探讨AIS患者的中药对肠道微生物群的影响。在这项研究中,我们发现THD +官基本治疗组实现更好的临床结果与基本治疗对照组。此外,THD组,健康的肠道微生物群变得接近,组比对照组。除了中介SCFA-producing细菌在两组,
总之,我们的研究揭示了肠道microbiota-related THD对AIS的影响,提供了一个新的线索对AIS的治疗机制。然而,值得注意的是,有轻微差异预处理样品在控制和组织不受控制的偏差造成的随机分组和相对较小的样本大小。差异体现在临床结果和肠道微生物群,尤其是肠道细菌之间的共存。一方面,THD的预处理样品组评估署略高,夫人,火热的分数,和更低的BI (
本研究显示更好的结果(THD组比对照组和改变肠道微生物群(THD的AIS患者组。我们的研究结果暗示,THD +基本治疗可能发挥功效的显著减少通过LPS-producing细菌,acetate-producing细菌的显著增加,肠道微生物群的增强共存的复杂性,和加强竞争LPS-producing细菌和机会致病菌。这些规定可能抑制肠道microbiota-derived代谢物,包括有限合伙人和TMAO可加重无菌炎症和血小板聚集。此外,本研究还证明了肠道微生物群作为一个潜在的指标AIS和提供证据的AIS患者的肠道和大脑之间的沟通。这些发现将有助于揭示在AIS的治疗机制的角度microbiota-gut-brain轴。
所有数据被存放到NCBI SAR在BioProject PRJNA683157数量。
执行分析的一部分在高性能计算平台上北京大学的生命科学中心。
作者宣称没有利益冲突有关的出版。
HQZ和jx cosupervised这项研究。路上,XQJ HQZ合作设计研究基于测序数据。jx、LG和LJL合作设计和实施治疗措施和抽样。路上,CN、LC、YQW,毫升,化学加工分析数据和结果的图和表。路上,HQZ jx写和修改手稿,作者校对和改善了手稿。
这项工作得到了中国国家重点研发项目(2017 yfc1200205),中国国家自然科学基金(32070667和32070667)的关键特殊项目科学技术部中医现代化研究(2019 yfc1712400),和北京的科技项目(Z171100001717012)。
补充表1:批处理数据和组件的草本植物野。补充表2:在控制和基线特征预处理组。补充表3:参数同现网络的所有组的研究。补充表4:度属的共存的患者团体网络在这个研究。补充表5:MCC分数同现网络中心属的病人组在这个研究。补充图1:绝对差的占主导地位的细菌(家庭/属)之间的AIS患者和控制样品。补充图2:属治疗前后的维恩图官对照组(A)或(B)组。补充图3:比较每个有限合伙人——/ SCFA-producing细菌样本人群。补充图4:中风的预处理样品指标控制和组。(一)署分数; (B) mRS scores; (C) BI scores; (D) fire-heat scores.