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本文揭示肝硬化患者经颈静脉肝内门体分流术(TIPS)后肠道菌群重塑与肝性脑病(HE)的因果链条。通过宏基因组学发现,Phocaeicola vulgatus丰度激增驱动氨代谢紊乱,导致尿素循环关键酶(如精氨酸酶EC 3.5.3.1)下调及血氨升高(P<0.05)。多机器学习模型证实,以P.vulgatus为标志物的预测体系(AUC达0.968)可精准预判HE风险,为TIPS术前干预提供全新靶点。
摘要
肝硬化为全球公共卫生重大威胁,年致死近百万。经颈静脉肝内门体分流术(TIPS)虽可缓解门脉高压并发症,但显著增加肝性脑病(HE)风险。本研究通过前瞻性队列探索肠道菌群在TIPS术后HE发生中的作用机制。
研究设计与方法
67例肝硬化患者于TIPS术前及术后1月采集粪便样本,采用宏基因组测序(Illumina NovaSeq X Plus平台)解析菌群结构。通过MetaPhlAn3进行物种注释,HUMAnN3分析代谢通路。统计学方法涵盖Maaslin2差异分析、LEfSe生物标志物筛选(LDA>2.5),并构建GLM/SVM/XGBoost机器学习模型预测HE。
菌群动态与代谢重塑
关键发现:
血氨升高与HE的菌群驱动
临床关联证据:
预测模型突破
创新性构建三重预测体系:
机制假说与临床意义
提出"菌群-氨代谢-脑病"轴:
TIPS术后门脉分流→肠道缺血再灌注损伤→P.vulgatus定植优势→
脲酶激活/尿素循环抑制→肠道氨生成↑→血氨↑→血脑屏障穿透→HE
该发现颠覆传统HE认知,为三大临床实践提供支撑:
研究局限与展望
样本量(n=67)及未控制膳食因素为主要局限。未来需开展:
本研究首次确立肠道菌群作为TIPS术后并发症的预测基石,为肝硬化个体化治疗开辟微生物组干预新纪元。
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