《Gut Pathogens》：Species-level dynamics of gastric microbiome after Helicobacter pylori eradication in high-risk Mongolian population
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本综述聚焦于利用纳米孔全长16S rRNA（V1–V9）测序技术，在物种水平深入解析蒙古高危人群中幽门螺杆菌（Helicobacter pylori，Hp）根除后胃微生物组的动态变化。研究发现，根除成功6个月后，微生物多样性（Shannon指数）显著恢复，但群落结构仍与Hp阴性者存在差异，形成了新的生态平衡，并伴有具潜在致癌风险的口腔共生菌（如Fusobacterium nucleatum）持续存在，为根除后胃癌风险监测提供了新的精细化评估框架。
引言
胃癌（Gastric Cancer, GC）是全球癌症相关死亡的主要原因之一，蒙古国是全球胃癌发病率最高的地区之一，这与当地极高的幽门螺杆菌（Helicobacter pylori，Hp）感染率密切相关。Hp是导致慢性胃炎、消化性溃疡和胃癌的关键致病因素。胃部并非无菌环境，其中存在着复杂的微生物群落，在黏膜免疫、炎症和癌变中扮演着重要角色。慢性Hp感染会显著降低胃微生物群的多样性并改变其群落结构，但根除治疗后微生物组在物种水平上的恢复程度和动态，尤其是在高危人群中，仍不完全清楚。传统的短读长16S rRNA基因测序（如针对V3–V4区）通常因分辨率不足而掩盖了具有临床意义的物种水平变化。本研究首次在蒙古国巴彦乌列盖省的高危人群中，应用牛津纳米孔（Oxford Nanopore）平台进行全长16S rRNA（V1–V9）测序，旨在以物种级分辨率探究Hp根除前后胃微生物组的精细变化，为理解根除后的黏膜愈合机制和评估长期胃癌风险提供新见解。
材料与方法
本研究共纳入121名有消化不良症状的蒙古国成年患者，在巴彦乌列盖省立医院接受了诊断性上消化道内镜检查。通过快速尿素酶试验和组织学/免疫组化检测，将患者分为Hp阳性组（71人）和Hp阴性组（50人）。从每名受试者的胃窦和胃体获取活检组织，一份用于微生物组分析，保存于RNAlater中，另一份用于组织学评估。Hp阳性患者接受埃索美拉唑-铋剂-多西环素-左氧氟沙星的四联疗法根除治疗。根除成功在治疗后2个月通过粪便抗原检测确认，其中9名患者在治疗后6个月接受了重复内镜检查和活检，以进行探索性的纵向分析。
微生物DNA从RNAlater保存的活检样本中提取。使用通用引物（27F/1492R）扩增全长细菌16S rRNA基因（约1.5 kb），随后在牛津纳米孔GridION测序仪上使用R9.4.1流动池进行测序。原始测序数据经过质量过滤、嵌合体去除后，使用专为纳米孔全长16S数据优化的EMU流程进行扩增子序列变异（Amplicon Sequence Variant, ASV）推断和物种分类学注释（参考SILVA v138.1和NCBI RefSeq数据库）。数据分析包括计算α多样性（香农Shannon指数和辛普森Simpson指数）和β多样性（基于Bray–Curtis相异度的主坐标分析PCoA），并使用DESeq2进行差异丰度分析（错误发现率FDR < 0.05）。此外，还进行了微生物相关性网络分析，以探究物种间的生态互作关系。
结果
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研究人群与内镜/组织学特征：队列平均年龄为51.8±11.0岁，男女比例均衡。Hp阳性患者的内镜下表现（根据京都胃炎分类）更为严重，肠上皮化生（Intestinal Metaplasia, IM）、黏膜皱襞肿大和结节性改变的发生率显著高于Hp阴性者。组织学评估（根据更新版悉尼系统和OLGA/OLGIM分期）也显示Hp阳性患者存在更严重的慢性活动性胃炎、萎缩和IM。根除治疗的成功率达94.7%（57人中的54人）。在9名成功根除并完成6个月随访的患者中，内镜下活动性炎症（如弥漫性发红、结节性）显著改善，京都胃炎评分下降，但萎缩和IM等癌前病变在短期内未见明显逆转。
- 2.
Hp感染状态下的微生物组特征：Hp阳性胃微生物组呈现出严重的生态失调。在物种水平上，Hp的平均相对丰度高达91.8% ± 3.9%，几乎完全主导了微生物群落。与之相比，Hp阴性样本的微生物多样性显著更高（香农指数：2.08 ± 0.25 vs. 0.44 ± 0.11），群落由链球菌属（Streptococcus）、普雷沃菌属（Prevotella）、韦荣球菌属（Veillonella）等多种口腔和共生菌构成。β多样性分析显示，Hp阳性与阴性样本的微生物群落结构存在显著差异。
- 3.
根除治疗后微生物组的动态变化：成功根除Hp 6个月后，胃微生物组的多样性出现了快速而显著的恢复。与基线相比，香农指数从0.46 ± 0.10大幅上升至2.17 ± 0.20，辛普森指数也从0.22 ± 0.07增至0.81 ± 0.08，表明物种丰富度和均匀度均得到改善。差异丰度分析共识别出174个发生显著变化的ASV。根除后群落以口腔来源的共生菌显著富集为特征，包括缓症链球菌（Streptococcus mitis，升高11.9倍）、长奈瑟菌（Neisseria elongata，升高13.7倍）和产黑色素普雷沃菌（Prevotella melaninogenica，升高13.0倍）。此外，具核梭杆菌（Fusobacterium nucleatum）等与炎症和癌症潜在相关的物种持续存在。
- 4.
根除后与Hp阴性微生物组的比较：尽管根除6个月后样本的α多样性指数与Hp阴性对照组已无统计学差异，但β多样性分析表明，两者的微生物群落结构仍存在显著区别（PERMANOVA R2= 0.12）。这意味着根除并未使微生物组完全“正常化”为Hp阴性状态，而是建立了一种新的、介于两者之间的生态平衡。每个状态（Hp阳性、Hp阴性、根除后）都拥有一组独特的标志性物种，进一步支持了“新生态”的形成。
- 5.
网络分析与生态重构：微生物相关性网络分析揭示了根除前后的生态结构剧变。治疗前，网络几乎由Hp单一主导，其他物种间相互作用微弱。治疗后，网络变得更为复杂和互连，颗粒链菌（Granulicatella elegans）、小韦荣球菌（Veillonella parvula）等成为核心节点，表明群落开始重新建立生态联系。然而，像缓症链球菌（Streptococcus mitis）这样丰度很高的物种在网络中仍处于边缘位置，提示物种的重新定植在丰度上很快，但稳定的生态整合在6个月内尚未完成。
讨论
本研究通过高分辩率的全长16S rRNA测序，首次在物种水平详细描绘了蒙古高危人群Hp根除后胃微生物组的恢复轨迹。研究证实，根除能迅速逆转Hp主导的严重生态失调，恢复微生物多样性，这主要得益于口腔菌群的“再播种”。然而，根除6个月后的微生物组并未回归到Hp阴性个体的原始状态，而是在组成和结构上呈现出一种独特的、过渡性的新平衡。这种“不完全的正常化”与组织学上活动性炎症迅速消退，但萎缩和肠化生等结构性病变持续存在的观察相平行。
尤其值得关注的是，根除后群落中富集并持续存在一些具有潜在促炎或致癌特性的物种，如具核梭杆菌和殊异韦荣球菌（Veillonella dispar）。这些“坏演员”的残留，可能意味着即使在成功清除Hp后，胃黏膜仍暴露于一定的低度炎症或致癌风险中。这或许可以部分解释为何根除治疗能大幅降低但并未完全消除胃癌风险。网络分析进一步表明，微生物群落的生态功能恢复可能比简单的物种回归需要更长时间。
本研究的优势在于使用了能提供物种级分辨率的长读长测序技术，克服了短读长测序的局限性，从而揭示了更精细的、具有潜在临床意义的微生物变化。然而，研究也存在局限性，例如纵向样本量较小、随访时间点单一（仅6个月），且纳米孔测序本身的错误率可能对低丰度物种的鉴定带来挑战。
结论
综上所述，这项研究揭示Hp根除后胃微生物组的恢复是一个动态的、分阶段的过程。第一阶段以多样性快速反弹和Hp主导格局瓦解为特征，第二阶段则涉及更缓慢的、尚未在6个月内完成的生态网络重构和群落“正常化”。根除疗法建立了一个新的、独特的微生物生态平衡，而非简单地恢复到感染前的状态。这一物种水平的高分辨率洞察，为在Hp高负担人群中进行根除后胃癌风险监测提供了一个实用的精细化框架。未来的研究需要更长期的随访，以明确这种新的微生物生态平衡的最终归宿及其对长期胃癌风险的精确影响。同时，研究结果也提示，在根除治疗之外，辅以益生菌、益生元等微生物组调节干预措施，或许有助于促进更完全、更健康的生态恢复，从而最大程度地降低残余的胃癌风险。
