肠道微生物群肠型:良性前列腺增生(BPH)的潜在微生物标志物

时间:2025年5月5日
来源:Scientific Reports

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良性前列腺增生(BPH)严重影响男性生活质量,其发病机制尚不明晰。研究人员针对 BPH 患者和健康男性的肠道微生物群展开研究,发现两者在 β 多样性和肠型分布上存在显著差异,肠型 3 与 BPH 关联密切。这为 BPH 诊疗提供了新思路。

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在男性健康领域,良性前列腺增生(Benign Prostatic Hyperplasia,BPH)是一种常见且棘手的疾病。随着年龄增长,越来越多男性受其困扰。BPH 会引发如排尿困难等下尿路症状(Lower Urinary Tract Symptoms,LUTS),严重降低患者的生活质量,还可能导致急性或慢性尿潴留、尿路感染等一系列并发症。然而,目前 BPH 的发病机制并不完全清楚,虽然已知年龄、遗传、代谢综合征等是其风险因素,但仍有许多未解之谜。近年来,肠道微生物群在人体健康和疾病中的作用备受关注,研究发现它与多种疾病相关,包括前列腺疾病。在此背景下,探究肠道微生物群与 BPH 之间的关系变得尤为重要,这可能为 BPH 的预防、诊断和治疗开辟新的方向。
波兰波美拉尼亚医科大学(Pomeranian Medical University)的研究人员开展了一项关于 BPH 患者肠道微生物群的研究。他们对健康男性(对照组,N=81)和 BPH 患者(研究组,N=76)的粪便微生物群进行研究,通过 16S 测序分析 V3 - V4 区域,并评估其 α 和 β 多样性,运用 Dirichlet - Multinomial 模型探索肠型。研究结果发表在《Scientific Reports》上。

研究人员用到的主要关键技术方法包括:首先收集患者和健康志愿者的粪便样本,样本来源于波兰波美拉尼亚医科大学泌尿外科和泌尿肿瘤科接受经尿道前列腺电切术(TURP)的 BPH 患者以及健康志愿者。接着从粪便样本中提取微生物基因组 DNA,利用特定引物制备包含细菌 16S rRNA 基因 V3 - V4 高变区的宏基因组文库,然后通过 MiSeq 平台进行下一代测序。对测序得到的原始数据,运用 Qiime2 软件进行预处理,包括去除引物、去噪、过滤特征表和代表性序列等操作,之后进行分类学分类,并在 R 环境中进行统计分析。

研究结果如下:

  • 研究对象基本特征:对照组和研究组在前列腺体积、Qmax、国际前列腺症状评分(IPSS)问卷得分、生活质量(QoL)以及年龄上存在显著差异。这是由于 BPH 主要发生在老年男性中,虽这是研究的局限性,但也符合疾病特点。
  • 肠道微生物群多样性差异:在 α 多样性方面,除均匀度外,两组整体差异不显著,表明两组的分类单元数量和总体微生物多样性在丰富度和相对丰度上相似。然而,在 β 多样性分析中,两组存在显著差异(Permanova 检验:),说明 BPH 的诊断对老年男性肠道微生物群的多样性有显著影响。
  • 肠道微生物群肠型特征:研究确定了 4 种肠型。肠型 1 主要与 g__Blautia 相关;肠型 2 以 g__Bacteroides 为主;肠型 3 的 g__Blautia、g__Bacteroides 和 f__Lachnospiraceae 较为突出;肠型 4 则以 g__Prevotella 为标志性物种。通过 Fisher 精确检验发现,总体肠型分布在两组间存在统计学差异(p=0.035),主要是因为研究组中肠型 3 的 prevalence 较高。与肠型 1 相比,肠型 3 的出现使 BPH 的发生几率增加了三倍多(OR=3.24),且肠型 3 在研究组中的出现频率显著高于肠型 4(p=0.021OR=0.17)。

研究结论和讨论部分指出,该研究为 BPH 患者肠道微生物群的组成提供了新的见解,特别是在肠型分类方面。虽然 BPH 组和对照组的 α 多样性(除均匀度外)差异不显著,但 β 多样性分析显示两组肠道微生物群组成存在显著差异,这与之前的动物模型研究结果一致。肠型 3 在研究组中的高 prevalence 使其与 BPH 的发生紧密相关,其中的优势菌属如 Blautia、Bacteroides 和 Streptococcus 可能在 BPH 的发展中发挥作用。例如,Blautia 具有抗炎和益生菌特性,其增加可能与患者的愈合过程或反弹效应有关;Streptococcus 虽在 BPH 中的作用尚不完全清楚,但在前列腺疾病中已被证实有一定关联。这表明肠道微生物群的变化,尤其是肠型 3 的存在,可能是与 BPH 相关的微生物模式,有望成为 BPH 风险或进展的非侵入性生物标志物。不过,目前仍需进一步研究来明确肠道微生物群失调与 BPH 发展之间的双向关系,即究竟是肠道微生物群失调导致 BPH 发生,还是 BPH 相关的身体变化影响了肠道微生物群的组成。

这项研究具有重要意义,它为 BPH 的研究开辟了新的方向,让人们从肠道微生物群的角度重新认识 BPH 的发病机制。如果未来能进一步明确肠道微生物群与 BPH 之间的关系,可能会为 BPH 的早期诊断和治疗提供新的靶点和方法,从而改善 BPH 患者的生活质量,减轻疾病负担。

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