GUT: 李兰娟院士+郑大一附院团队:口腔微生物标志物有助于诊断COVID-19

2021-04-11 MedSci原创 MedSci原创

微生物标志物结合RT-PCR技术可进一步提高对人群中潜在COVID-19患者的检测效果,减少感染源和传播范围。

COVID-19在全球迅速蔓延,造成1亿多人感染,200多万人死亡。然而,作为新冠肺炎诊断的金标准,RT-PCR核酸检测受到质疑,其假阴性率至少为20%。因此,寻找一种新的诊断方法迫在眉睫。ACE2是SARS-CoV-24的一个靶点,在肺、肝、肾、脑和小肠上皮中表达。SARS-CoV-2激活肠道ACE2受体,引发炎症,导致胃肠道症状和微生物菌群失调。人的微生物群参与宿主的免疫和代谢,与病毒性疾病密切相关。先前的研究报告了COVID-19在住院期间和康复后的肠道或气道微生物特征。然而,COVID-19和康复患者的口腔微生物群尚未报道。此外,微生物标记物作为一种非侵入性诊断工具已在许多疾病中建立。Gu等通过16S rRNA MiSeq测序构建了基于5个肠道微生物标记的分类器。该分类器对COVID-19的诊断精度高,曲线下面积(AUC)高达0.89。然而,尚未评估口腔微生物组对COVID-19的诊断潜力。代谢物的变化可以反映疾病的进展短链脂肪酸(SCFAs)作为微生物组的脂质代谢产物,参与宿主细胞的基因表达、炎症、分化和凋亡。反过来,短链脂肪酸可以为微生物组提供能量,维持其生存。之前的一项研究描述了COVID-19患者的蛋白质组学和代谢组学特征,并将非重症和重症患者区分开来。然而,COVID-19患者和康复患者的脂质组学研究尚未开展。浙江大学李兰娟院士和郑州大学第一附属医院的任志刚/余祖江团队假设口腔和肠道微生物群参与COVID-19的发展,并可作为辅助诊断工具。此外,脂质组学与微生物组的相互作用可能有助于COVID-19的进展和恢复。该文章发表在GUT杂志。

为了验证这一假设,Ren Z等应用16S rRNA MiSeq测序和脂质组学技术,对392份舌苔样本、172份粪便样本和155份血清样本进行了COVID-19患者和康复患者的人体微生物组和脂质组学分析。评估微生物组作为COVID-19非侵入性生物标志物的潜力;并探索微生物组和脂质谱之间的相关性。在发现队列中构建了微生物分类器,并验证了来自华东地区74例确诊患者(CPs)和37例IgG阳性疑似患者(SPs)的诊断潜力。

与健康对照组相比,CPs组的口腔和粪便微生物多样性显著降低。与hc相比,CPs中产生丁酸的细菌减少,产生脂多糖的细菌增加。基于8种最佳口腔微生物标记物(7种粪便微生物标记物)的分类器在不同队列中获得了良好的诊断效率。重要的是,在跨地区队列中诊断效能达到87.24%。IgG抗体阳性的SPs诊断阳性率为CPs,诊断效能达92.11%(占粪便微生物组的98.01%)。与CPs相比,证实患者恢复时鞘磷脂(SM)(d40:4)、鞘磷脂(SM)(d38:5)和单甘油酯(33:5)等47个脂质分子被清除,磷脂酰胆碱(36:4p)、磷脂酰乙醇胺(PE)(16:0p/20:5)和二甘油酯(20:1/18:2)等122个脂质分子被富集。

该研究首先发现了COVID-19相关口腔微生物组的成分和功能改变,确定了特定的微生物标志物并构建了诊断模型,在中国两个不同地区的三个队列中取得了良好的诊断效果。令人信服的研究表明,口腔微生物组与病毒性疾病密切相关,可作为一种非侵入性诊断工具的特定疾病或病毒性疾病。首先提出口腔微生物标志物可能是COVID-19潜在的非侵入性诊断工具。同时,利用诊断模型首次提出并成功诊断出IgG阳性的SPs患者为COVID-19患者。

每种疾病都有其独特的口腔和肠道微生物变化。该研究发现IgG阳性SPs中的微生物变化与CPs一致,这支持从微生物组的角度用微生物模型诊断SPs为CPs的想法。微生物标志物结合RT-PCR技术可进一步提高对人群中潜在COVID-19患者的检测效果,减少感染源和传播范围。微生物群与疾病康复密切相关。RA和牙周炎患者的口腔微生物群失调在治疗后部分恢复正常,提示微生物群在恢复中起重要作用。该研究首次报道了COVID-19康复期患者口腔微生物群和脂质组学特征,发现了可能参与COVID-19发展和预后的关键细菌和脂质分子。微生物群可能通过向血液中分泌脂质分子影响COVID-19的进展。该研究报道了微生物组与脂质之间的相关性。口腔微生物组和肠道微生物组分别与白细胞、淋巴细胞等临床指标相关。随着微生物组影响疾病的可能机制的进一步研究,使用微生物辅助诊断、治疗和预后对COVID-19患者很有帮助。

原文出处

Ren Z, Wang H, Cui G, et al. Alterations in the human oral and gut microbiomes and lipidomics in COVID-19 [published online ahead of print, 2021 Mar 31]. Gut. 2021;gutjnl-2020-323826. doi:10.1136/gutjnl-2020-323826

 

版权声明:
本网站所有注明“来源:梅斯医学”或“来源:MedSci原创”的文字、图片和音视频资料,版权均属于梅斯医学所有。非经授权,任何媒体、网站或个人不得转载,授权转载时须注明“来源:梅斯医学”。其它来源的文章系转载文章,本网所有转载文章系出于传递更多信息之目的,转载内容不代表本站立场。不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。
在此留言
评论区 (7)
#插入话题
  1. 2021-08-19 1de11937m40(暂无匿称)

    内容很好

    0

  2. 2021-08-19 1de11937m40(暂无匿称)

    学习了

    0

  3. 2021-04-12 blair4587

    李兰娟,厉害👍🏻

    0

  4. 2021-04-12 大展宏图

    0

  5. 2021-04-12 学医无涯

    李兰娟,厉害

    0

相关资讯

Eur Urol Focus:F-18氟脱氧葡萄糖正电子发射断层扫描与计算机断层扫描对高风险阴茎癌患者的盆腔及远期分期有较高的诊断价值

对于有盆腔转移的阴茎癌患者,建议进行多模式治疗,但盆腔淋巴结转移往往只在手术切除时发现。早期选择多模式治疗需要可靠的无创分期。

Clin Cancer Res:18 F-DCFPyL-PET/CT对男性生化复发前列腺癌的诊断表现研究

目前FDA批准的成像方式不足以定位前列腺癌生化复发(BCR)。18F-DCFPyL是一种高选择性和小分子PSMA靶向的PET放射性示踪剂。

郑杨:关注冠脉造影正常的急性心肌梗死——MINOCA的诊断与管理

临床中常常遇到这样的情形,患者由于胸痛怀疑心梗就诊,被送至导管室后确诊冠脉正常或有轻度冠脉病变,但不足以支持诊断为冠脉阻塞性病变。通常认为,这部分患者未来发生心血管事件的风险相较明确阻塞性病变患者较低

强强联手!罗氏诊断-先声诊断转化医学卓越创新中心揭牌

2020年12月1日,日前,罗氏诊断生命科学部和先声诊断正式宣布达成进一步战略合作,并在南京隆重举行了“罗氏诊断-先声诊断转化医学卓越创新中心”揭牌仪式。

张洋:抗磷脂综合征与心血管疾病

临床中,许多自身免疫疾病均有心脏等器官受累,心血管疾病是最常见的临床表现,对于心血管患者原发病的诊断和排除十分重要。

Sci Rep:使用前列腺特异性抗原密度预测临床显著性前列腺癌

最近,有研究人员评估了前列腺特异性抗原密度(PSAD)的预测价值,目的是为了对接受系统经直肠超声(TRUS)引导的前列腺活检男性进行检测。

打开APP