《BMC Microbiology》：Gut microbiota characteristics and its biological function analysis in patients with tuberculosis and diabetes mellitus co-morbidity
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肠道菌群多样性及功能差异在结核糖尿病共病中的研究。采用16S rRNA测序分析四组（DM、TB、TB_DM、HC）肠道菌群特征，发现TB_DM组α/β多样性显著降低，筛选出DM vs TB_DM差异菌14种，TB vs TB_DM差异菌18种。关键致病菌Enterococcus（AUC0.742）、Paeniclostridium（AUC0.716）等单菌及组合诊断效能达0.835-0.914。代谢组学分析显示共病组差异基因主要涉及卟啉/叶绿素代谢、泛酸-CoA合成及D-丙氨酸代谢通路。
摘要
肺结核与糖尿病的共病（TB_DM）对人类健康有害，且不利于疾病的早期控制。肠道微生物群已被证明在多种疾病中起着重要作用。在本研究中，我们根据16s rRNA测序结果分析了TB_DM患者粪便样本中的肠道菌群特征，筛选出独立的细菌属，以确定它们单独或联合使用的诊断价值，并探索其生物学功能。研究对象包括40名糖尿病患者（DM组）、40名肺结核患者（TB组）、48名符合纳入和排除标准的TB_DM患者以及40名健康人作为对照组（HC组），共计128名患者。我们发现这四组的菌群分布曲线较为稳定。OTU分析显示，HC组的细菌属分类最多，而TB_DM组的分类最少。与HC组相比，DM组、TB组和TB_DM组的α多样性和β多样性均显著降低，尤其是在TB_DM组中。在筛选独立细菌属时，发现DM组与TB_DM组之间存在14个差异较大的属，TB组与TB_DM组之间存在18个差异较大的属。为了分析诊断效能，我们重点研究了Enterococcus、Flavonifractor和Romboutsia这三个细菌属。结果显示：Enterococcus的AUC、95%CI、敏感性和特异性分别为0.742、0.638~0.846、64.58%和80.00%；Flavonifractor分别为0.663、0.547~0.779、75.00%和60.00%；Romboutsia分别为0.646、0.530~0.762、54.17%和77.50%；将这三个属联合使用时，相关指标分别为0.835、0.752~0.918、79.17%和75.00%。此外，还发现了TB组与TB_DM组之间存在差异较大的三个属：Paeniclostridium、Dialister和，其相关指标分别为0.716、0.607~0.824、81.25%和57.50%；Dialister分别为0.689、0.575~0.803、87.50%和50.00%；Lachnospira分别为0.672、0.557~0.786、83.33%和55.00%；将这三个属联合使用时，相关指标分别为0.914、0.853~0.975、85.42%和85.00%。PICRUSt2分析表明，差异表达基因（DEGs）主要影响DM组与TB_DM组之间的卟啉和叶绿素代谢、泛酸及辅酶A生物合成以及D-丙氨酸代谢。进一步比较TB组与TB_DM组时，发现DEGs主要与卟啉和叶绿素代谢、阿尔茨海默病及类胡萝卜素生物合成相关。我们的研究结果为肠道菌群的多样性、功能及其在区分TB_DM、TB和DM患者中的独立作用提供了重要见解。
肺结核与糖尿病的共病（TB_DM）对人类健康有害，且不利于疾病的早期控制。肠道微生物群已被证明在多种疾病中起着重要作用。在本研究中，我们根据16s rRNA测序结果分析了TB_DM患者粪便样本中的肠道菌群特征，筛选出独立的细菌属，以确定它们单独或联合使用的诊断价值，并探索其生物学功能。研究对象包括40名糖尿病患者（DM组）、40名肺结核患者（TB组）、48名符合纳入和排除标准的TB_DM患者以及40名健康人作为对照组（HC组），共计128名患者。我们发现这四组的菌群分布曲线较为稳定。OTU分析显示，HC组的细菌属分类最多，而TB_DM组的分类最少。与HC组相比，DM组、TB组和TB_DM组的α多样性和β多样性均显著降低，尤其是在TB_DM组中。在筛选独立细菌属时，发现DM组与TB_DM组之间存在14个差异较大的属，TB组与TB_DM组之间存在18个差异较大的属。我们重点研究了Enterococcus、Flavonifractor和Romboutsia这三个细菌属的诊断效能。结果显示：Enterococcus的AUC、95%CI、敏感性和特异性分别为0.742、0.638~0.846、64.58%和80.00%；Flavonifractor分别为0.663、0.547~0.779、75.00%和60.00%；Romboutsia分别为0.646、0.530~0.762、54.17%和77.50%；将这三个属联合使用时，相关指标分别为0.835、0.752~0.918、79.17%和75.00%。此外，还发现了TB组与TB_DM组之间存在差异较大的三个属：Paeniclostridium、Dialister和，其相关指标分别为0.716、0.607~0.824、81.25%和57.50%；Dialister分别为0.689、0.575~0.803、87.50%和50.00%；Lachnospira分别为0.672、0.557~0.786、83.33%和55.00%；将这三个属联合使用时，相关指标分别为0.914、0.853~0.975、85.42%和85.00%。PICRUSt2分析表明，差异表达基因（DEGs）主要影响DM组与TB_DM组之间的卟啉和叶绿素代谢、泛酸及辅酶A生物合成以及D-丙氨酸代谢。进一步比较TB组与TB_DM组时，发现DEGs主要与卟啉和叶绿素代谢、阿尔茨海默病及类胡萝卜素生物合成相关。我们的研究结果为肠道菌群的多样性、功能及其在区分TB_DM、TB和DM患者中的独立作用提供了重要见解。
