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最新研究:腸道微生物群分析可預測死亡風險

2021年5月11日Nature Communications發表的研究表明,腸道微生物群中大量的腸道細菌與長期死亡風險相關。

該研究由芬蘭Turku大學、芬蘭健康和福利研究所與國際研究團隊合作,是

迄今為止全球最大規模的人群研究

,研究了未來幾十年人類腸道微生物群與健康和死亡率之間的關係。研究人員對2002年收集的芬蘭成年人糞便樣本進行分析,研究受試者腸道微生物群的構成,同時獲取15年(2002年~2017年)受試者的死亡隨訪資料。

隨著糞便收集和高通量測序技術的進展,標準化、非侵入性腸道微生物群分析技術成為可能,但是微生物群構成和健康之間的前瞻性關係仍不清楚。芬蘭Turku大學Teemu Niiranen教授認為,“許多有害的腸道細菌株可以預測死亡,且生活方式選擇可能影響腸道細菌的數量。透過分析腸道微生物群的構成,可改善死亡預測。”

最新研究:腸道微生物群分析可預測死亡風險

圖1 研究樣本和腸道微生物組特徵

基線

研究納入成年人樣本7211例

,性別比例平衡,女性55%(紅色表示女性,藍色表示男性),平均年齡49歲(24~74歲),平均體質指數(BMI)27 kg/m2(16~57)。

在14.8年中位隨訪時間期間,資料完整的7055例受試者中有729例(10.2%)死亡

,見圖1。從芬蘭6個地區13500名隨機抽樣個體中選擇7211例(53。4%)進行糞便取樣、體檢,填寫健康行為、疾病史和目前健康狀況調查表。研究死亡率和微生物組構成的關鍵特性(包括α和β多樣性、屬丰度、分類共現網路、功能預測等)之間的關係。微生物分類構成的個體間差異很大程度上是由於最普遍和最豐富的屬的相對丰度的差異。主座標分析(PCoA)顯示基於物種分類構成的樣本相似性。彩色顯示每個樣本中主要的細菌屬。96%樣本主要是圖中所示的6種細菌屬之一[擬桿菌屬(Bacteroides)、普雷沃菌屬(Prevotella)、羅斯氏菌(Roseburia)、Other Alistipes、Blautia、 埃希菌屬(Escherichia)]。

研究結果顯示了強烈的死亡風險相關的腸桿菌科的分類和功能微生物組特徵,提示腸桿菌科的分類特徵和功能微生物組特徵與普通人群的死亡風險相關。

每個人都有獨特的微生物群

人類微生物群具有高度個體化特性,由大量各種不同的細菌和其他微生物構成。研究人員透過比較健康記錄和自受試者微生物群中提取的數十億條DNA鏈,發現了可預測縮短壽命的細菌。

芬蘭Turku大學Leo Lahti副教授表示,“研究人員開發了一種機器學習演算法,篩選受試者樣本收集後20年與死亡率明顯相關的微生物物種資料。即使在全球範圍內,此項研究的範圍和廣度也是獨一無二的。應用新的資料科學分析方法,能夠更密切地研究微生物群與衰老和常見疾病發病率之間的特定聯絡。”

目前已有大量橫斷面研究分析了腸道微生物群和生活方式之間的相關性,但是長期隨訪研究並不多。此項研究為微生物群與長期健康之間關係提供了重要的資訊。

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