TBI患者数年后粪便菌群失调

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2研究背景

创伤性脑损伤（traumaticbraininjury，TBI)慢性期的患者会出现各种临床症状（认知功能受损、疲劳等），这些症状可能会持续数年，有些患者需要长期、永久护理。除了这些常见的临床症状，创伤性脑损伤慢性期的患者还表现出氨基酸和激素变化，并伴有不同的细胞因子模式，提示患者体内慢性炎症的状态。

此外，大量的研究发现胃肠道、免疫系统和大脑之间存在相互联系，表明胃肠道微生物组对每个系统都有重大影响。新一代的测序技术证明：胃肠道微生物群的失调与神经病理的关系密不可分，包括帕金森病、自闭症、格林-巴利综合征、焦虑和抑郁。

因此，RandallJ.等研究了长期生活在护理机构的中型和重型TBI患者粪便微生物群是否发生改变，为中型和重型TBI患者慢性期的治疗提供新的靶点。该研究发表在年4月的JNeurotrauma杂志上。

3研究方法

本研究主要的纳入标准（1）TBI的患者是基于脑损伤后的长期影响而不是TBI之初的评分；（2）由于认知和身体方面的问题，早期脑损伤的影响严重到无法独立或半独立生活，需要永久的长期居住护理。

本研究共纳入22例长期生活在护理机构的中-重型TBI的患者以及18例长期生活在同机构内的护理人员作为对照。对上述研究对象的粪便进行细菌测序分析和血浆氨基酸的水平进行检测，并对粪便细菌和血清氨基酸（L-色氨酸、L-肌氨酸、β-丙氨酸和丙氨酸）的水平进行相关性分析。

4主要研究结果

与对照组相比，TBI组患者粪便微生物组的结构存在显著差异，这些差异在群体分层分析后仍然存在。TBI组普雷沃菌属和拟杆菌属消失或者减少，而Ruminococcaceae科的细菌丰度明显增加。TBI组血清L-色氨酸、L-肌氨酸、β-丙氨酸和丙氨酸水平的显著降低，与普雷沃菌属水平的降低呈正相关。

表1.研究队列人口学信息

图1.TBI组和对照组粪便微生物群落结构的比较

图2.TBI组和对照组多样性指数比较

图3.TBI组和对照组粪便菌群OTUs相对丰度的比较

图4.TBI组和对照组粪便菌群94种细菌绝对丰度的比较

表2.基于qPCR分析的细菌绝对丰度

表3.TBI组和对照组在标准膳食后的血清氨基酸浓度

图5.结合氨基酸浓度和细菌相对丰度的热图

表4.TBI组和对照组在KEGG通路中具有显著差异的菌群

5阅读体会

目前越来越多的研究发现肠道菌群对机体各个系统都具有重大的影响。据报道，TBI致肠道菌群失调，但是不同的研究对象和研究中心的结果大相径庭，如：（1）有研究者报道TBI后肠道菌群α多样性降低，而RandallJ.等研究发现TBI慢性期的患者粪便菌群α多样性升高；（2）肠道菌群组成结构不同。肠道菌群的组成受到饮食、物种、基础疾病和药物的影响，可能是造成研究结果差异的主要原因。

脑-肠-细菌轴是双向的信号调节通路。目前，大部分的研究集中在脑损伤（TBI、脑出血和脑梗塞）致肠道菌群的失调以及原因，认为神经-内分泌系统是TBI后肠道菌群失调的因素之一。RandallJ.等研究发现，肠道菌群的失调与患者血清氨基酸具有相关性，这一研究结果可能对TBI慢性期患者的治疗提供新的思路。

此外，TBI后肠道菌群失调的代谢产物对患者预后的影响可能具有重要意义。

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