基于银屑病患者肠道微生物宏基因组学的银屑灵干预机制研究

Skin and mucous membrane with the first line of defense of the human body, intestinal microbial effects of immune cells, its structure changes and the development are closely related to chronic metabolic diseases. Intestinal disease is the second most common complication of psoriasis, and Th-17 is known to be associated with Crohn's disease, ulcerative colitis, psoriasis and arthritis. Our previous researches showed that the hypoglycemic effect of Gegenqianlian decoction could be related to the change of intestinal microflora. The effect of traditional Chinese medicine on the stool of patients with psoriasis was observed. Therefore, we put forward the scientific hypothesis: intestinal micro-ecological and immune microenvironment is an important reason for the incidence of psoriasis, Chinese medicine directly through the role of intestinal flora to achieve therapeutic effect. High-throughput sequencing technology makes the comprehensive sequencing analysis of intestinal microbial macro genome possible. Through the determination and identification of macrobente microorganism in psoriasis patients, the author has adopted the experience of Professor Guo Guowei, To investigate the changes of intestinal microenvironment in patients with psoriasis and its relationship with the occurrence and development of psoriasis, and to explore the relationship between macrobacteria and biomarkers, as well as its possible mechanism of action.

皮肤和粘膜同为人体免疫的第一道防线，肠道微生物影响免疫细胞的产生，肠道菌群结构的改变与慢性代谢性疾病的发生发展密切相关。肠道疾病在银屑病的常见并发症中位居第二，已知Th-17同时与克罗恩病、溃疡性结肠炎、银屑病和关节炎相关。课题组前期抽样观察银屑病患者中部分患者存在大便性状改变，口服中药对患者大便有改善作用；且已发现中药复方葛根芩连汤的降糖效果可能与改变肠道菌群的作用相关。因此我们提出科学假说：肠道微生态和免疫微环境是银屑病发病的重要原因，中医药通过直接作用于肠道菌群达到治疗作用。高通量测序技术使肠道微生物宏基因组全面测序分析成为可能，本研究通过对银屑病人肠道微生物宏基因组的测定及标识，同时采用国医大师禤国维教授治疗银屑病的经验方银屑灵对患者进行验证，观察宏基因组和生物标记物能否回落，从宏基因组学的角度探讨银屑病患者肠道微环境的变化，及其与银屑病发生、发展之间的关系及中医药可能的作用机制。

本项目从宏基因组学的角度探讨银屑病患者肠道微环境的变化，及其与银屑病发生、发展之间的关系及中医药可能的作用机制。.横断面研究共纳入143名受试者，包含45名健康对照和98名银屑病患者；中药干预组，选择18例经银屑灵治疗疗效显著者，分析其治疗前后肠道微生物宏基因组学的变化，验证差异性肠道菌群与临床疗效之间的关联性，进一步从肠道微生物角度探讨银屑灵方发挥治疗作用可能的机制。采集所有参与人员粪便样本，并置于-80℃暂存。通过质控的DNA按照Illumina测序要求构建DNA文库采用Illumina Hiseq X Ten平台进行宏基因组测序。使用 MetaPhlAn2 v2.7.7数据库来估计所有宏基因组样本中微生物物种相对丰度，而用HUMANn2 v0.11.2来分析微生物组功能通路和基因-家族相对丰度。采用FastViromeExplorer与NCBI参考数据库进行比对获得数据集中的病毒和噬菌体的丰度。基于细菌和病毒谱的α多样性和β多样性通过R中的vegan package (v2.5-5)计算，并通过配对t检验比较了28对银屑病患者及其家庭健康对照者见是否存在显著差异。我们利用R中随机森林算法randomForest包（v4.6-14）来构建一个基于物种的分类器。使用pROC（v1.15.0）通过R计算受试者工作特征曲线(ROC)，通过ROC曲线下面积来衡量分类器的性能。采用双侧配对wilcoxon秩和法进行鉴定微生物物种和功能在不同组之间是否存在显著差异(p值<0.05)。使用在线工具MaAsLin分析年龄、性别、BMI和PASI/BSA评分与微生物特征之间是否存在显著的相关性。.我们的研究结果表明，银屑病患者富集的微生物群更具促炎性，而银屑病患者减少的肠道菌群具有稳定性和消炎性。患者促炎菌群的富集同时抗炎菌群的减少会干扰Th17 / Treg平衡和免疫稳态，促进银屑病患者的发病和发展。银屑病患者中细菌和病毒的多样性，分类群，代谢通路的改变均可表明肠道微生物组的某些改变与银屑病患者的疾病状况和严重程度有关。银屑病的菌群改变及其相互作用可能在调节宿主免疫系统中发挥作用，从而影响银屑病的发病机制。而中药银屑灵是否通过肠道微生物发挥疗效作用机制，需要更进一步探索。