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本研究通过16S rRNA测序技术揭示了急性缺血性脑卒中(AIS)患者高凝状态(Fg>3.5 g/L)与肠道菌群失调的关联性,发现基线纤维蛋白原(Fg)是90天不良功能预后(mRS>2)的独立风险因子(OR=2.16)。创新性构建了包含15种菌群的生物标志物模型,联合凝血指标使预测AUC提升至0.944,为卒中精准预后管理提供了"菌群-凝血"双维度新策略。
急性缺血性脑卒中(AIS)患者的高凝状态与肠道菌群特征
ABSTRACT
卒中作为全球第二大死因,急性缺血性脑卒中(AIS)患者常伴随高凝状态和肠道菌群失调。本研究纳入95例AIS患者和81名健康对照,通过16S rRNA测序发现:基线纤维蛋白原(Fg)水平是90天不良功能预后(mRS>2)的独立风险因素(OR=2.16, 95%CI:1.02-4.59)。AIS患者肠道菌群中Parabacteroides和Alistipes显著增加,而Prevotella和Roseburia明显减少,且与凝血指标显著相关。
INTRODUCTION
全球卒中负担日益加重,其中62.4%为缺血性卒中。凝血功能异常(如Fg和D-二聚体升高)与卒中预后密切相关,而肠道菌群通过代谢产物如氧化三甲胺(TMAO)可促进血栓形成。但高凝状态与菌群失调的交互作用及其预测价值尚未阐明。
MATERIALS AND METHODS
研究对象来自南方医科大学珠江医院,AIS患者入院3天内采集粪便样本进行16S rRNA V3-V4区测序。采用LEfSe分析和随机森林算法筛选特征菌群,通过PICRUSt2预测功能通路。凝血因子检测使用ACL TOP700全自动凝血分析仪。
RESULTS
高凝状态预测不良预后
AIS患者Fg(2.97 vs 2.83 g/L)和D-二聚体(0.38 vs 0.32 mg/L)显著高于对照组。Fg水平与90天mRS评分呈正相关(P<0.01),多因素分析证实其独立预测价值。
菌群-凝血轴特征
AIS患者肠道菌群α多样性(Chao1/ACE指数)显著增加。高凝状态(AIS-HC)组Alistipes丰度较正常凝血组(AIS-NC)增加2.3倍,Prevotella降低67%。Roseburia与Fg(R=-0.243)和D-二聚体(R=-0.212)呈显著负相关。
功能通路调控
PICRUSt2分析显示AIS-HC组1,4-二羟基-6-萘甲酸生物合成通路上调(与Alistipes正相关),该通路参与维生素K2合成;而L-谷氨酸降解通路下调影响短链脂肪酸生成。
预测模型效能
15种菌群标志物预测不良预后的AUC达0.930,联合凝血指标后提升至0.944。关键菌Roseburia的Gini指数最高(28.6),其丰度与Fg呈强负相关(R=-0.365)。
DISCUSSION
本研究首次揭示AIS患者高凝状态与特定菌群(Alistipes↑/Prevotella↓)的关联,其机制可能涉及:①维生素K2依赖的凝血因子(FII/VII/IX/X)激活;②戊糖磷酸途径促进NADPH生成;③丙酸盐代谢障碍影响血管功能。创新性构建的"微生物-凝血"联合预测模型为临床预后评估提供了新工具。
未来需开展多中心验证研究,并探索菌群移植(FMT)或维生素K2靶向干预对改善卒中后高凝状态的潜在价值。
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