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腾讯登录H7N9禽流感病毒感染与肠道菌群的关系
| 导读 | H7N9为什么如此可怕？H7N9亚型禽流感病毒是甲型流感中的一种，以前仅在禽间发现，后来出现在人类身上，临床上人感染H7N9潜伏期为7天以内。近日，浙江大学传染病国家重点实验室及感染性疾病协同创新中心的李兰娟院士、秦楠研究员及郑焙文、姚坚博士等团队人员采用宏基因组技术对H7N9患者肠道菌群进行了研究，文章发表于Nature集团子刊《Scientific Reports》。 |
2013年首次在中国出现人感染H7N9病毒病例，一时间引发了全国各地人们对禽流感的恐慌。
H7N9为什么如此可怕？H7N9亚型禽流感病毒是甲型流感中的一种，以前仅在禽间发现，后来出现在人类身上，临床上人感染H7N9潜伏期为7天以内，患者一般表现为流感样症状，如发热，咳嗽，少痰，可伴有头痛、肌肉酸痛和全身不适。重症患者病情发展迅速，表现为重症肺炎，体温大多持续在39摄氏度以上，出现呼吸困难，可伴有咳血痰；可快速进展出现急性呼吸窘迫综合征、纵隔气肿、脓毒症、休克、意识障碍及急性肾损伤等。
近日，浙江大学传染病国家重点实验室及感染性疾病协同创新中心的李兰娟院士、秦楠研究员及郑焙文、姚坚博士等团队人员采用宏基因组技术对H7N9患者肠道菌群进行了研究，文章发表于Nature集团子刊《Scientific Reports》。研究分析了抗生素治疗对肠道菌群产生的影响。该项研究结果寻找的与H7N9患者密切相关的特异性微生物标记物为指导临床用药以及研发益生菌和检测试剂盒提供了理论依据。
研究者们选取了26例患者的93个粪便样品为研究对象，第一次取样时间为入院当天， 26个患者中，17个接受了抗生素治疗（AB），9个受非抗生素治疗（NAB），平均年龄57岁。利用Illumina Hiseq2500 PE100bp测序平台进行宏基因组测序，平均每个样品产生2.9Gb数据。然后选取31个健康人肠道样品测序数据与26例患者病人肠道样品测序数据进行了比较分析，并与HMP计划，MetaHit计划及T2D三个基因集进行了比较分析。分析结果发现H7N9基因集中有528, 592个独特基因。
图1 韦恩图显示当前主要人类肠道微生物基因集的关系
为了研究抗生素对患者肠道菌群的影响，比较了AB和NAB肠道菌群中的Top 20物种，发现大肠杆菌（Escherichia coli）在AB和NAB患者中丰度分别为第一和第三，说明Escherichia coli作为一种潜在的致病菌，其丰度与H7N9的感染和治疗过程有关。除Escherichia coli外，粪肠球菌Enterococcus faecium和肺炎克雷伯氏菌Klebsiella pneumoniae也在病人中富集。柔嫩梭菌Faecalibacterium prausnitzii在AB中显著降低。为研究肠道微生物在患者肠道与健康人肠道中的区别，将健康人和患者肠道微生物进行了比较。通过MGS（宏基因组物种）分析，健康人中富集的是罗氏菌（Roseburia inulinivorans DSM 16841）、产丁酸盐细菌（bacteriumSS3/4）、真杆菌（Eubacterium ventriosum ATCC 27560）、罗氏弧菌（Roseburia intestinalis）和瘤胃球菌（Ruminococcus）；H7N9患者中富集的是梭菌（Clostridium sp. 7 2 43FAA）、场球菌（Enterococcus）、肠杆菌（Enterobacter）和丁酸梭菌（Clostridium butyricum）。
KEGG分析结果表明四个基因集共有基因丰度最高的主要是酶家族，其次是膜转运和碳水化合物代谢；eggNOG分析结果表明四个基因集共有基因丰度最高的主要是一些功能未知的基因，其次是氨基酸转运和代谢相关基因。
综上所述，宏基因组分析结果告诉我们：抗病毒物质，益生菌及抗生素治疗可以提高H7N9患者肠道有益菌的微生物多样性及丰度。
Qin N, Zheng B, Yao J, et al. Influence of H7N9 virus infection and associated treatment on human gut microbiota[J]. Scientific reports, 2015
李兰娟
女，主任医师，教授，中国工程院院士、现任传染病诊治国家重点实验室主任、国家传染病学重点学科、211建设学科学术带头人、浙江省传染病重点实验室主任。博士生导师，教育部生物与医学学部主任，中华医学会副会长，中国卫生信息协会副会长，中国生物医学工程学会副理事长,中华医学会感染病学分会主任委员、肝衰竭与人工肝学组组长，全国人工肝培训基地主任，中华预防医学会微生态学分会主任委员，国际血液净化学会理事，浙江省医学会会长。从事传染病临床、科研和教学工作40年，是我国著名的传染病学家。作为我国人工肝的开拓者，她创建独特有效的人工肝支持系统治疗重型肝炎获重大突破。首次提出感染微生态学理论，从微生态角度来审视感染的发生、发展和结局，为感染防治提供了崭新的思路。承担了国家“863”、“973”、“十五”攻关、国家科学基金重点项目等课题10余项。发表论文400余篇，其中在Lancet、NEJM、hepatology和PNAS等SCI收录杂志发表150余篇，授权发明专利22项。以第一完成人获得国家科技进步二等奖2项，省科技进步一等奖5项，教育部高校推广应用奖二等奖1项。主编出版了我国首部《人工肝脏》、《感染微生态学》和教育部规划教材《传染病学》等专著28部。还担任“艾滋病和病毒性肝炎等重大传染病防治”科技重大专项“十二五”计划技术副总师、“综合防治示范区和现场研究”责任专家组组长。2010年荣获 “全国优秀科技工作者”称号。为我国传染病诊治作出了重大贡献。
秦楠
男，浙江大学感染性疾病协同创新中心研究员，博士生导师，国际人体微生物组协会 (International Human Microbiome Consortium) 秘书长，浙江大学传染病诊治国家重点实验室基因组学平台负责人，中国预防医学会微生态分会常务委员，青年委员会副主任委员,消化与营养组副组长。于2002年山东大学生命科学院本科毕业，2008年获得美国弗吉尼亚理工大学生命科学微生物学方向博士学位，同年加入华大基因担任微生物基因组部门负责人。2011年加入浙江大学医学院组建了二代测序及生物信息平台并担任负责人，参与我国微生态领域唯一的973计划《肠道细菌微生态与感染和代谢的研究》，旨在建立肠道菌群的宏基因组、宏转录组和肠道单菌全基因组数据库；阐明肠道微生态失衡与宿主代谢、免疫调控的网络作用关系及其在感染发生发展中的作用机理；探索肠道菌群重建，新型微生态干预防治感染的新策略和新方法。除了感染性疾病研究，秦博士研究领域还包括肿瘤，代谢类疾病，自身性免疫疾病与肠道菌群的关系，这些研究的长期目标是开发人类健康相关的肠道微生态诊断预防及治疗的新技术。多项研究成果发表在Nature、Science、Nature Genetics、PNAS、Plos Biology等国际顶尖学术期刊上。（转化医学网360zhyx.com）
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