李蘭娟院士團(tuán)隊(duì)：15個(gè)菌群就能預(yù)測(cè)肝病

許多人以為肝硬化是一個(gè)“悄悄在肝里發(fā)生”的過程，只有當(dāng)指標(biāo)升高、影像異常時(shí)才會(huì)被發(fā)現(xiàn)。

然而，基于宏基因組測(cè)序的深入研究顯示：肝臟的變化往往會(huì)在腸道中提前留下痕跡，而這條痕跡清晰得超乎預(yù)期。

科研團(tuán)隊(duì)對(duì)大量受試者進(jìn)行了腸道基因組測(cè)序，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：肝硬化與健康人之間的菌群結(jié)構(gòu)差異巨大，而且這種差異具有高度一致性。

更重要的是，通過分析菌群特征，只需15個(gè)特定的微生物標(biāo)志物，就能在不同人之間有效地區(qū)分肝硬化與健康狀態(tài)。

這意味著腸道微生態(tài)不僅反映身體的消化功能，更像一套能捕捉系統(tǒng)性健康變化的“早期監(jiān)測(cè)器”。肝臟的負(fù)擔(dān)與損傷，往往最先在腸道里留下可量化的信號(hào)。

01為什么肝硬化會(huì)改變腸道？答案藏在微生態(tài)的系統(tǒng)性失衡中

要理解這一點(diǎn)，必須先看到腸道微生態(tài)本身的復(fù)雜程度。在這一研究中，共檢測(cè)到269萬(wàn)個(gè)微生物基因，其中超過三分之一為首次發(fā)現(xiàn)的新基因，足見腸道生態(tài)的龐大與精細(xì)。

當(dāng)研究者對(duì)比98名肝硬化患者與83名健康受試者的菌群時(shí)，發(fā)現(xiàn)超過7.5萬(wàn)個(gè)基因存在顯著差異

這種差異已經(jīng)不是某一兩個(gè)菌多一點(diǎn)、少一點(diǎn)，而是整個(gè)微生態(tài)系統(tǒng)出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)性變化。

進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，可將差異菌群歸納為66個(gè)物種群落

• 38個(gè)物種主要存在于健康人群
• 28個(gè)物種則在肝硬化患者中明顯富集

這一變化指向一個(gè)關(guān)鍵事實(shí)：肝硬化影響的不只是肝臟，而是整個(gè)體內(nèi)微生態(tài)的穩(wěn)定性

有些原本屬于少量存在的菌群在腸道屏障變?nèi)鹾螳@得了生長(zhǎng)機(jī)會(huì)，使腸道菌群呈現(xiàn)出與健康狀態(tài)完全不同的組成。

這種結(jié)構(gòu)性失衡本身，就可能成為推動(dòng)疾病進(jìn)展的重要因素。

02從數(shù)百萬(wàn)基因中篩出15個(gè)標(biāo)志物，微生態(tài)診斷成為可能

科學(xué)家們并不滿足于“肝硬化患者的菌群不同”這一宏觀描述，而是希望找到可用于穩(wěn)定區(qū)分健康與疾病的精準(zhǔn)指標(biāo)。

因此，他們從大量差異基因與菌群結(jié)構(gòu)中，通過建模篩選出一組能夠穩(wěn)定區(qū)分兩類人群的15個(gè)微生物標(biāo)志物

▲PRISMA流程圖，涵蓋了排除和納入的肝硬化微生物群變化研究。

這15個(gè)菌群特征構(gòu)成的微生態(tài)指數(shù)有兩個(gè)重要特征：

第一，它具備高度穩(wěn)定性。

不僅在研究隊(duì)列中有效，在獨(dú)立人群驗(yàn)證時(shí)仍保持清晰的區(qū)分能力。

第二，它捕捉的是疾病的“系統(tǒng)性模式”。

肝硬化在不同個(gè)體間的表現(xiàn)可能有很大差異，但這些菌群變化卻表現(xiàn)出驚人的一致性，說明微生態(tài)正在反映疾病特有的生理背景。

值得一提的是，這些標(biāo)志菌群的功能與肝硬化患者常見的代謝壓力、炎癥相關(guān)活性具有一定對(duì)應(yīng)關(guān)系。

例如與氨基酸代謝、內(nèi)毒素生成相關(guān)的通路活躍程度上升，這些功能變化與肝臟負(fù)擔(dān)的加重密切相關(guān)。

因此，15個(gè)菌群并不是簡(jiǎn)單的數(shù)字篩選，而是捕捉了肝硬化狀態(tài)下腸道功能活動(dòng)的特征性模式，具有生物學(xué)意義。

03菌群差異背后，是腸–肝之間更深層的聯(lián)動(dòng)關(guān)系

如果說前面的發(fā)現(xiàn)展示了腸道菌群的變化，那么這一部分的結(jié)果進(jìn)一步解釋了這些變化為何重要。

生理結(jié)構(gòu)上，腸道與肝臟通過門靜脈系統(tǒng)緊密相連，腸道微生物產(chǎn)生的代謝物、毒素和炎癥信號(hào)會(huì)直接進(jìn)入肝臟。

▲肝硬化患者腸道微生物群較健康受試者減少。

當(dāng)腸道微生態(tài)出現(xiàn)紊亂，這些信號(hào)就會(huì)被強(qiáng)化，給肝臟帶來持續(xù)的負(fù)擔(dān)。

在研究中，肝硬化患者的菌群在多項(xiàng)功能活動(dòng)上呈現(xiàn)顯著上升，包括：

• 炎癥相關(guān)通路活性增強(qiáng)
• 氨基酸代謝異常
• 內(nèi)毒素生成增加

這些變化均指向一個(gè)共同趨勢(shì)：腸道生態(tài)正在向肝臟施加額外壓力，而肝硬化本身又使身體更難處理這些代謝與炎癥負(fù)擔(dān)。二者疊加，形成一個(gè)自我強(qiáng)化的病理循環(huán)。

這讓人們看到一個(gè)更系統(tǒng)的疾病圖景：肝硬化不只是肝臟的變化，而是腸–肝系統(tǒng)的協(xié)同失衡。

腸道菌群異?？赡艹蔀橥苿?dòng)肝病進(jìn)展的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，而不是被動(dòng)結(jié)果。

0415個(gè)菌群的意義，是為未來肝病診斷提供新維度

宏基因組研究讓我們第一次能夠從量化的角度觀察腸道微生態(tài)與肝硬化之間的關(guān)系。

與傳統(tǒng)診斷方法不同，菌群標(biāo)志物反映的是一種發(fā)生在系統(tǒng)層面的穩(wěn)態(tài)變化，而這種變化往往比器官結(jié)構(gòu)損傷出現(xiàn)得更早、更敏感。

因此，未來肝病診斷可能不再只依賴影像和血液指標(biāo)，而是加入：

? 微生態(tài)指數(shù)

? 菌群結(jié)構(gòu)特征

? 基于功能通路的指標(biāo)

這些數(shù)據(jù)共同組成一個(gè)新的健康評(píng)估系統(tǒng)，讓疾病識(shí)別更早、更精確。

更重要的是，這項(xiàng)研究展示了一種新的醫(yī)學(xué)視角：腸道微生物是身體狀態(tài)的重要鏡像，它所反映的信號(hào)值得進(jìn)入臨床判斷體系。

當(dāng)研究把微生態(tài)與肝病聯(lián)系起來時(shí)，我們開始意識(shí)到，許多慢性疾病并不是某個(gè)器官的孤立問題，而是穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)的整體變化。

微生態(tài)為理解這些變化提供了切入點(diǎn)，也可能成為未來健康管理的一部分。

注明參考文獻(xiàn)

Alterations of the human gut microbiome in liver cirrhosis

Nan Qin，F(xiàn)engling Yang，Ang Li，Edi Prifti，Yanfei Chen，Li Shao，Jing Guo，Emmanuelle Le Chatelier，Lanjuan Li……

DOI:10.1038/nature13568

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