膳食炎症指数、肠道菌群与系统性红斑狼疮关联研究

研究背景系统性红斑狼疮(Systemic lupus erythematosus,SLE)是一种以免疫耐受异常、机体出现慢性炎症为主要特征的自身免疫性疾病。SLE常累及青年女性,尤其是20-40岁的育龄期妇女。目前SLE病因尚未完全明确,最新研究表明环境因素如饮食、肠道菌群等在SLE中起到重要的作用。饮食可以影响机体的炎症状态,在调节慢性炎症中发挥着重要作用。目前研究中也发现一些抗炎类的膳食成分的摄入与SLE患者较低的疾病活动性有关,然而一些促炎类膳食成分的摄入则会加重SLE病情。由于食物成分众多、饮食情况复杂,仅仅考虑一种营养素或食物成分无法全面评估饮食与SLE之间的关系。膳食炎症指数(Dietary inflammatory index,DII)可以用来评估整体饮食模式的炎症潜力与SLE关联。个人饮食模式已被证明是影响肠道菌群组成的重要因素,目前已有研究证据表明DII评分与肠道菌群改变有关。现有证据表明DII可能介导肠道菌群改变,进而促进机体炎症反应,从而在炎症相关疾病中发挥作用。最新研究证据表明SLE患者肠道菌群发生紊乱,并且肠道菌群的紊乱可能与SLE的发生发展有关。因此,肠道菌群可能在DII评分与SLE之间的关联中发挥着中介作用。目的本研究旨在探索DII评分与SLE风险的关联,以及肠道菌群是否在DII评分与SLE风险关联中发挥着中介作用。方法本研究采用病例对照设计,使用膳食频率问卷收集研究对象过去一年的饮食情况,使用DII评估食物中的炎症潜力。通过logistics回归模型,在调整混杂因素前后分析DII评分与SLE风险的关联。并按照DII评分将研究对象四等分,DII评分最高组(Q4),DII评分最低组(Q1)。使用16S r RNA基因测序技术分析肠道菌群的多样性和丰度。基于京都基因与基因组百科全书数据库的未观察状态重建方法对肠道微生物相关代谢通路进行研究。采用中介分析模型,探讨肠道菌群是否在DII评分与SLE风险中发挥中介效应。结果(1)SLE病例组平均DII评分要显著高于健康对照组(0.91±1.19 vs-0.10±1.66,P<0.05)。单因素logistic回归模型显示SLE风险随着DII评分增加而增加(OR:1.664;95%CI:1.233-2.246,P=0.001)。调整年龄、BMI和每日能量摄入后,仍然显示SLE风险随着DII评分增加而增加(OR:1.8Angiogenesis抑制剂28;95%CI:1.218-2.746,P=0.004)。(2)与健康对照组相比,SLE病例组肠道菌群Alpha多样性和Beta多样性发生改变。拟杆菌属(Bacteroides)、肠杆菌属(Intestinibacter)、埃希氏菌属(Escherichia)、克雷伯菌属(Klebsiella)、Lachnoclo寻找更多stridium、Parabacteroides、韦荣球菌属(Veillonella)等在SLE病例组中富集。丁酸球菌属(Butyricicoccus)、Alloprevotella、粪球菌属(Coprococcus)、Dorea、孪生球菌属(Gemella)、小单孢菌属(Parvimonas)、瘤胃梭菌属(Ruminiclostridium)、安德克氏菌属(Adlercreutzia)、Anaerotruncus、小杆菌属(Dialister)、Faecalibacterium、Marvinbryantia、欧陆森氏菌(Olsenella)、颤螺菌属(Oscillospira)、罗姆布茨菌(Romboutsia)、瘤胃球菌属(Ruminococcus)、Subdoligranulum等在健康对照组中富集。KEGG分析显示SLE患者肠道菌群在新陈代谢、人类疾病、生物体系统、遗传信息处理等方法与健康对照组有统计学差异。(3)Q1组与Q4组肠道菌群多样性方面差异无统计学意义。塞利单胞菌属(Sellimonas)和肠杆菌属(Intestinibacter)在Q4组中富集,放线菌属(Actinomyces)、Adlercreutzia、Janibacter、粪球菌属(Coprococcus)、Dorea、孪生球菌属(Gemella)、小单孢菌属(Parvimonas)和瘤胃梭菌属(Ruminiclostridium)在Q1组中富集。KEGG分析显示,与SLE病例组类似,Q4组中阳离子抗菌肽耐药(Cationic Antimicrobial Peptide Resistance)、硫代谢(Sulfur Metabolism)、氰基氨基酸代谢(Cyanoamino Acid Metabolism)、柠檬酸循环(Citrate Cinformed decision makingycle)、二羧酸代谢(Glyoxylate and Dicarboxylate Metabolism)、糖胺聚糖降解(Glycosaminoglycan Degradation)等代谢通路富集。(4)中介分析发现“DII-芽孢杆菌目(Bacillales)-SLE”(中介比例27.97%)、“DII-瘤胃梭菌属(Ruminiclostridium)-SLE”(中介比例32.81%)、“DII-孪生球菌属(Gemella)-SLE”(中介比例27.61%)、“DII-小单孢菌属(Parvimonas)-SLE”(中介比例41.69%)和“DII-肠杆菌属(Intestinibacter)-SLE”(中介比例14.03%)五条中介通径。结论本研究发现未治疗SLE患者较高的DII评分与SLE风险增加有关。肠道菌群可能介导DII评分与SLE风险之间的关联,其中,芽孢杆菌目(Bacillales)、瘤胃梭菌属(Ruminiclostridium)、孪生球菌属(Gemella)、小单孢菌属(Parvimonas)和肠杆菌属(Intestinibacter)可能发挥中介作用。