肝硬化相关的肠道菌群变化对机体新的代偿性调控机制的研究

Gut microbiome is hourned as human’s second genome. The main clinical syndromes of cirrhosis are portal hypertension, liver function impairment and decline in immunity, which form selective pressure for fecal microbiota, yet its specific circumstances and molecular mechanisms in the intestinal microbial community remain obscure, highlighting the importance of a metagenomic and metaproteomic analysis to understand microbial communities under the influence of liver cirrhosis. The study intends to use high-throughput protein profiling analysis and metagenomic analysis, with the fecal microbiota from different stages of cirrhotic patients and normal individuals as the research object, through metagenomic and metaproteomic analysis, analyze the characteristics of intestinal microflora structure, function, metabolic pathway and functional proteins, and the interactions between intestinal microbiota and the host, along with the advancement of cirrhosis of the liver, and determine the cirrhosis-related intestinal species, genes, and symbolic marker. In addition, the animal model of cirrhosis in rats will be constructed, and transplant the normal intestinal microbiota into the successful modeling, to analyze the changes of liver function and host metabolism after regulating intestinal flora, and to clarify its mechanism. Eventually construct the new molecular interactive network between intestinal bacteria and the host and announce the compensatory regulation mechanism of cirrhosis-related fecal microbiota community on the host.

肠道微生物基因组被誉为人类的“第二基因组”。肝硬化通过门脉高压，肝功能障碍，宿主抵抗力降低等影响肠道微环境，目前对于肝硬化患者肠道菌群结构、功能的变化及其与宿主间的相互作用，缺乏有效的实验数据和理论认识。本项目拟采用高通量的蛋白质谱分析与宏基因组数据分析相结合，以不同分期肝硬化患者及正常成年人的肠道微生物菌群为研究对象，解析在肝硬化进程中，肠道菌群结构、功能、代谢途径及功能蛋白发生的改变，以及这些改变对机体健康水平的影响，确定肝硬化相关的肠道微生态物种、基因及标志性Marker，并构建肝硬化大鼠的动物模型，进行鼠肠道菌群的移植，研究调节肠道菌群对肝脏功能及机体代谢的影响。最终建立肠道微生物菌群与机体的新的分子相互作用网络，揭示微生物菌群对机体功能代谢的代偿性调控机制。

肠道微生物基因组被誉为人类的“第二基因组”。肝硬化通过门脉高压，肝功能障碍，宿主抵抗力降低等影响肠道微环境，目前对于肝硬化患者肠道菌群结构、功能的变化及其与宿主间的相互作用，缺乏有效的实验数据和理论认识。本项目拟采用高通量的蛋白质谱分析与宏基因组数据分析相结合，以不同分期肝硬化患者及正常成年人的肠道微生物菌群为研究对象，解析在肝硬化进程中，肠道菌群结构、功能、代谢途径及功能蛋白发生的改变，以及这些改变对机体健康水平的影响，确定肝硬化相关的肠道微生态物种、基因及标志性Marker，并构建肝硬化大鼠的动物模型，进行鼠肠道菌群的移植，研究调节肠道菌群对肝脏功能及机体代谢的影响。最终建立肠道微生物菌群与机体的新的分子相互作用网络，揭示微生物菌群对机体功能代谢的代偿性调控机制。本研究共检测得到5,020个肠道菌群蛋白质，其中14个蛋白在患者体内高表达，7个蛋白在患者体内特异表达，这些蛋白与物质的转运和代谢相关。肝硬化特异性的蛋白质多比对在两个代谢通路：（1）map00290，缬氨酸，亮氨酸，异亮氨酸的生物合成；（2）map00770，泛酸盐和CoA的生物合成。表明肠道菌群对于肝硬化具有代偿作用。