肠道菌群的变化,在慢性肾功能衰竭患者淋巴细胞亚群

文摘

客观的。探讨肠道菌群和淋巴细胞亚群的变化在慢性肾功能衰竭(CRF)患者。方法。60 CRF患者从2018年6月到2019年6月被选中;60岁的健康的人被选为对照组。16 s rDNA被用来检测的表达乳酸菌肠杆菌科,肠球菌,拟杆菌,梭状芽孢杆菌,和双歧杆菌属粪便的两组。Illumina公司Miseq测序(Solexa测序技术)方法用于分析肠道菌群的结构差异和物种多样性,包括物种丰富度指数(超)和多样性指数(香农·辛普森)。利用流式细胞术检测淋巴细胞及其亚群的水平两组。皮尔森相关分析是用来分析曹国伟和淋巴细胞子集之间的关系。结果。肠杆菌科和的数量肠球菌CRF组高于对照组( ),而乳酸菌,拟杆菌,梭状芽孢杆菌,和双歧杆菌属是相反的( )。辛普森指数的CRF组低于对照组,而超指数和香农指数是相反的( )。CD3的水平⁺,CD4⁺,CD8⁺,CD4⁺/ CD8⁺CRF组低于对照组,而CD14的水平⁺,CD19⁺,CD16⁺/ CD56⁺是相反的( )。CRF组的肠道菌群超指数与CD3的水平负相关⁺,CD4⁺,CD8⁺(r=−0.692, ;r=−0.669, ;r=−0.603, )。CRF组的肠道菌群曹国伟和CD14的程度呈正相关⁺和CD16⁺/ CD56⁺(r= 0.615, ;r= 0.758, )。结论。有肠道菌群失调和CRF患者的免疫功能的失衡,这主要体现在肠道菌群结构的变化,肠道菌群的丰富性和多样性的增加,和淋巴细胞减少的子组。有相关性肠道菌落的不平衡和不平衡的免疫功能。

1。介绍

慢性肾功能衰竭(CRF)是一种临床综合症,它导致慢性和实质损害造成的肾脏原发性肾小球肾炎、慢性肾盂肾炎、高血压、肾动脉硬化,进而导致肾功能下降(1]。CRF的预防和治疗已成为一个重要的公共卫生问题所面临的国家在世界各地。找到有效的方法,延缓这个过程,改善生活质量,并延长生存是预防和治疗CRF的重要内容,具有重要的临床意义。CRF患者需要限制盐和水、优质低蛋白饮食,补铁,和抗感染治疗容易贫血和感染,从而导致变化和肠道菌群失调和干扰肠道营养的吸收2]。CRF患者死亡的主要原因是严重感染和心血管疾病。其中,CRF死亡由于严重感染占13.1%到35.7%,和免疫功能失衡的主要原因之一CRF患者严重感染(3]。在这项研究中,肠道菌群组成和淋巴细胞亚群水平的CRF患者和正常人进行比较探讨肠道菌群的变化和相关性和CRF患者淋巴细胞亚群。具体研究如下。

2。对象和方法

2.1。研究对象

60 CRF患者在我们医院从2018年6月到2019年6月被选为CRF组。其中,36岁女性,24岁男性,年龄在28至65岁,平均年龄为(41.32±8.76)岁。60岁的健康的人进行身体检查在同一时期被选为对照组。其中,28岁女性和32岁男性,从27岁到63岁,平均(42.76±9.16)岁。之间没有显著差异在性别和年龄两组( )。入选标准:符合CRF的诊断标准4]。排除标准:(1)患有肠道疾病。(2)服用几种药物或接受免疫治疗3个月。(3)患有严重感染。(4)最近接受了抗生素。本研究综述了我们医院的伦理委员会批准,所有患者或家人签署了知情同意书。

2.2。方法

2.2.1。肠道菌群结构检测

粪便样本被收集并放置在一个大便收集器排便后2小时内所有科目,然后存储在一个冰箱在−80°C。根据产品手册TIANamp粪便DNA工具包(TIANGEN),每个粪便样本重量的200毫克,提取基因组DNA,储存在−20°C。DNA的纯度和浓度然后通过琼脂糖凝胶电泳检测,和适量的DNA样本被放置在一个离心管和稀释用无菌水1 mg / L。PCR进行使用稀释的基因组DNA为模板,bacteria-specific引物乳酸菌肠杆菌科,肠球菌,拟杆菌,梭状芽孢杆菌,和双歧杆菌属被设计出来,和序列特异性比较在爆炸中进行基因文库引物,如表所示1。放大区域包括16 s rDNA V3-V4。图书馆建成使用TruSeq DNA PCR-Free样品制备设备。构建图书馆被量子位和Q-PCR量化。一旦合格,使用NovaSeq6000进行高通量测序。

2.2.2。检测肠道菌群的丰富性和多样性

Illumina公司Miseq高通量测序方法(Solexa测序技术)是用于检测肠道菌群序列(上海Lingen生物技术公司),和高质量的序列提取,OTU聚类分析和物种进行分类分析,多样性指数和菌群结构进行了分析。多样性分析(α多样性)的单一样本反映了微生物群落的丰度和多样性;I-Sanger生物信息分析平台(http://www.i-Sanger.com/MGB)是用于肠道菌群的多样性分析。曹国伟指数是用来计算丰富的植物。曹国伟指数生态研究中常用估算物种的总数。香农和辛普森指数是用来计算植物的多样性。香农指数越高,植物的多样性越高,和辛普森指数越高,植物的多样性越低(5]。

2.2.3。淋巴细胞亚群检测

空腹静脉血来自CRF患者和正常对照组考试。201年fluorescein-labeled单克隆抗体是放到一个16 x - 75猎鹰封顶样品管(BD公司),然后100年μl肝素实际上全血增加,混合好,并保持在黑暗中在室温20分钟;100年μl溶血素的增加,混合好,在室温下放置在黑暗中10分钟;500年μl 1% paraformaldehyde-containing PBS添加修复细胞,他们是存储在一个黑暗的地方在2°C到8°C,以及流式细胞分析仪(FACSCalibur流式细胞分析仪,BD公司)是用于检测。为了确保至少有4000个淋巴细胞淋巴细胞门,CellQuest软件用于获取和分析细胞。

2.3。统计方法

SPSS19.0软件被用于数据处理,测量数据被表示为平均值±标准偏差(平均数±标准差),和两两比较分析了t以及。枚举数据表示(%),以及群体之间的比较分析χ²测试。相关分析采用皮尔逊相关分析。测试水平α= 0.05, 表明,差异具有统计学意义。

3所示。结果

3.1。比较两组之间的肠道菌群

肠杆菌科和的数量肠球菌在CRF组高于对照组,和数量乳酸菌,拟杆菌,梭状芽孢杆菌,和双歧杆菌属低于对照组;差异具有统计学意义( ),如图1。

3.2。肠道菌群的比较丰富和多样性

辛普森指数的CRF组低于对照组,曹国伟指数和香农指数的CRF组高于对照组,差异具有统计学意义( ),如数据所示2- - - - - -4。

3.3。分析淋巴细胞亚群的变化

T淋巴细胞(CD3的水平⁺),CD4⁺,CD8⁺,CD4⁺/ CD8⁺比率的CRF组低于对照组,单核细胞(CD14的水平⁺),B淋巴细胞(CD19⁺)和NK细胞(CD16⁺/ CD56⁺)高于对照组,差异具有统计学意义( ),如数据所示5和6。

3.4。丰富的肠道菌群之间的相关分析和子组淋巴细胞的变化

CRF组肠道菌群的丰富性是负相关,T淋巴细胞(CD3的水平⁺),CD4⁺,CD8⁺(r=−0.692, ;r=−0.669, ;r=−0.603, )。丰富的肠道菌群在CRF组呈正相关,单核细胞(CD14的水平⁺)和NK细胞(CD16⁺/ CD56⁺)(r= 0.615, ;r= 0.758, ),如数据所示7- - - - - -11。

4所示。讨论

有超过1000种细菌在人类肠道健康,构成一个巨大和复杂的人类消化道微生物系统6]。肠道菌群是一种微生物与人类共存。它参与营养物质的吸收和代谢和合成的重要物质,维持肠道健康,诱发免疫系统的成熟和宽容。成分的变化、丰富性和肠道微生物系统的功能基因差异是人类健康和疾病密切相关7]。CRF引起肠道菌群失衡,由于各种原因,以及由此产生的肠道尿毒素和木糖醇促进CRF进展和并发症的发生8]。

肠杆菌科和肠球菌属于有害细菌乳酸菌,拟杆菌,梭状芽孢杆菌,和双歧杆菌属属于有益的细菌。增加肠道丰富代表的增加肠道致病菌。这项研究的结果表明,肠杆菌科和的数量肠球菌CRF组高于对照组,而乳酸菌,拟杆菌,梭状芽孢杆菌,和双歧杆菌属相反,类似于研究Syed-Ahmed et al。9]。此外,辛普森指数的CRF组低于对照组,而超指数和香农指数相反。结果表明,肠道菌群的结构已经发生了重大的变化,和肠道菌群的丰度和多样性增加了CRF患者。的主要原因导致CRF患者的肠道菌群的失衡包括以下几点:(1)加重CRF患者的肾损害肠道细菌的数量和类型逐渐增加和细菌过度生产,导致生产大量的机会致病菌(10]。(2)与CRF患者的肾功能下降,大量的尿酸、草酸正在积极从肠道上皮细胞分泌肠内腔,改变能量代谢的肠道菌群(11]。(3)因为CRF病人需要限制盐和水的摄入量和优质低蛋白饮食,钾离子和膳食纤维的摄入水果和新鲜蔬菜等减少,和肠纤维蛋白的比例不平衡,从而导致减少的比例可水解的蛋白质梭状芽胞杆菌和拟杆菌(12]。(4)感染的风险增加以及随之而来的肾性贫血导致抗生素的频率的增加和铁使用CRF患者,这也会导致肠道菌群结构的变化(13]。此外,肠道菌群失调可以进一步引起免疫系统的疾病,导致CRF的恶化14]。

CRF患者容易感染,主要是由于淋巴细胞功能的缺陷,尤其是T淋巴细胞功能;他们的调解人体免疫反应的淋巴细胞数量继续减少,伴随着T细胞功能障碍(15]。CD4细胞的作用⁺T细胞主要包括增强细胞介导免疫反应,促进B细胞的增殖和分化(CD19⁺)和帮助产生抗体,参与体液免疫反应(16]。CD8⁺T细胞能具体地杀死肿瘤细胞和组织细胞被病原微生物感染和抑制细胞和体液免疫。CD4⁺细胞和CD8⁺细胞共同调节细胞和体液免疫,发挥抗感染和抗肿瘤效果。这项研究的结果显示CD3的水平⁺,CD4⁺,CD8⁺和CD4 + / CD8 +的CRF组低于对照组,这表明CRF患者减少淋巴细胞分组人口水平和免疫功能失衡。增加的原因可能与CRF毒素,甲状旁腺激素,铁负载,前列腺素E2,衍生品和肌肉,特别是甲基肌(17]。此外,本研究还发现单核细胞CD14⁺),B细胞(CD19⁺)和NK细胞(CD16⁺/ CD56⁺)较正常人群明显增加。目前,这种情况下的具体机制还不清楚,主要是认为它可能是一个补偿机制所需的数量的减少淋巴细胞CRF患者的特异性免疫功能(18,19]。

此外,皮尔森相关分析显示了丰富的肠道菌群与CD3的水平负相关⁺,CD4⁺,CD8⁺和CD14的水平呈正相关⁺和CD16⁺/ CD56⁺。其原因可能是肠道菌群的失衡破坏肠道微环境的体内平衡,导致淋巴细胞积聚在肠道和prooxidation的过度生产,促炎和其他有害代谢物(20.,21]。CD3⁺,CD4⁺,CD8⁺细胞是人体的免疫密切相关。当免疫力低,他们的表现将会减少。单核细胞和NK细胞是人体的炎症反应密切相关。当人体的炎症损伤加重,他们的表现将增加。CRF患者,免疫功能会下降,和肠道微生物区系将会增加,伴有炎性损伤的加重。因此,曹国伟CD3等与细胞负相关⁺,但单核细胞的正相关。

5。结论

有肠道菌群失调和CRF患者的免疫功能的失衡,这主要体现在肠道菌群结构的变化,肠道菌群的丰富性和多样性的增加,和淋巴细胞减少的子组。有相关性肠道菌落的不平衡和不平衡的免疫功能。

数据可用性

数据可从相应的作者。

伦理批准

本研究第三医院伦理委员会批准山西医科大学、山西白求恩医院,山西医学科学院、山西和同济医院、同济医科大学、华中科技大学。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突,财务或其他。

引用

1. w·s·Shiferaw、t . y . Akalu和y . a . Aynalem”风险因素在慢性肾功能衰竭患者贫血:系统回顾和荟萃分析,“埃塞俄比亚健康科学杂志》上,30卷,不。5,829 - 842年,2020页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
2. r . Shahbazi h . Yasavoli-Sharahi n . Alsadi n .伊斯梅尔和c,“益生菌治疗病毒性呼吸道感染和神经炎症疾病,”分子,25卷,不。21日,ID 4891条,2020年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
3. k . Yuenyongchaiwat p . Namdang p Vasinsarunkul et al .,“吸气肌训练呼吸系统健康的有效性在慢性肾功能衰竭和呼吸困难:一个随机对照试验,”物理治疗研究国际,26卷,不。1,文章ID e1879, 2021。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
4. p·e·史蒂文斯a·莱文和肾脏疾病:慢性肾脏疾病改善全球的结果指导开发工作小组成员,“评价和管理的慢性肾脏疾病:肾病简介:改善临床实践指南,2012年全球的结果”内科医学年鉴,卷158,不。11日,第830 - 825页,2013年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
5. B.-R。金,j . Shin, r . b . Guevarra et al .,“破译为更好地了解微生物群落多样性指数,”微生物学和生物技术杂志》上,27卷,不。12日,第2093 - 2089页,2017年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
6. m . k . Farshchi f . j . Azad r .力m . Mirsadraee和m . Anushiravani”观点的肠漏综合征治疗过敏性哮喘:一个新颖的观点,“以证据为基础的补充和替代医学杂志》上,22卷,不。3、378 - 380年,2017页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
7. 美国Cigarran Guldris、e·冈萨雷斯Parra和a .病例Amenos“微生物群肠道en la患有肾cronica”Nefrologia,37卷,不。1,9-19,2017页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
8. 美国Khodor i F Shatat,“肠道微生物和肾脏疾病:双向关系,“小儿肾脏学,32卷,不。6,921 - 931年,2017页。视图:谷歌学术搜索
9. m . Syed-Ahmed和m . Narayanan“免疫功能紊乱,感染在慢性肾脏疾病的风险,”慢性肾脏疾病的进展,26卷,不。1、地位,2019页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
10. l·潘·汉马s . et al .,“肠道微生物群的代谢异常显示高尿酸血引起的肾病的可能的分子机制,“Pharmaceutica学报B,10卷,不。2、249 - 261年,2020页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
11. g . p .爱好,o . Karaduta g . f . Dusio m·辛格b . l . Zybailov和j·m·亚瑟“慢性肾脏疾病和肠道微生物组”,美国Physiology-Renal生理学杂志》上,卷316,不。6,F1211-F1217, 2019页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
12. b·内尔森r . Farre德容,m . Vicario和p . Evenepoel“肠道屏障功能”在慢性肾脏疾病中,毒素,10卷,不。7,298年,页2018。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
13. s . Becattini y Taur, e . g . pam”Antibiotic-Induced肠道菌群的变化与疾病”,分子医学的趋势,22卷,不。6,458 - 478年,2016页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
14. t . Takiishi c i m . Fenero n o·s·卡马拉,“肠道屏障,肠道微生物群:塑造我们的免疫反应在生活,”组织的障碍,5卷,不。4篇文章ID e1373208 2017。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
15. a . m . Vilay”抗生素剂量慢性肾病终末期肾病:关注当代挑战,”慢性肾脏疾病的进展,26卷,不。1,第71 - 61页,2019。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
16. s . Srinivasula e·加布里埃尔。金正日et al .,“CD4 +水平控制诱导体液免疫反应的可能性示踪剂量的治疗性抗体,”《公共科学图书馆•综合》,12卷,不。11日文章ID e0187912, 2017。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
17. j . Tecklenborg d·克莱顿、美国Siebert和s . m . Coley”免疫系统的作用在肾脏疾病,”临床和实验免疫学,卷192,不。2、142 - 150年,2018页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
18. 戈尔。特纳,m·贝克尔H.-W。Mittrucker,装甲,“Tissue-resident淋巴细胞在肾。”美国肾脏病学会杂志》上卷,29号2、389 - 399年,2018页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
19. c·库尔特和c . Meyer-Schwesinger”保护肾脏对自身免疫和炎症,”自然评论肾脏学,15卷,不。2、66 - 68年,2019页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
20. 诉Boutherin、f . Piastra-Facon和e . Risson“肠道微生物群,一个关键的调制器的免疫生理学、”医学科学,35卷,不。6 - 7,571 - 574年,2019页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
21. 内尔森b、p . Evenepoel周宏儒。安德斯,“肠道微生物组在肾脏疾病和健康,”自然评论肾脏学,15卷,不。9日,第545 - 531页,2019年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索

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