科研 | Gastroenterology：胰腺外分泌功能受损与肠道菌群组成和多样性的变化有关
编译：风清扬，编辑：小菌菌、江舜尧。
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胰腺是消化系统的重要组成部分。腺泡细胞合成和分泌大部分消化酶，而导管细胞分泌大量富含碳酸氢盐的液体。胰腺外分泌功能(RPF)障碍可导致消化不良，引起脂肪过多和体重下降。因长期胰腺酶分泌减少易导致小肠细菌过度生长，从而导致慢性胰腺炎。然而，胰腺外分泌功能如何影响一般人群的肠道菌群组成，到目前为止还没有基于人群的调查和研究。肠道微生物组组成的变化与炎症、代谢和恶性疾病有关。本文研究了胰腺外分泌功能如何影响肠道菌群。该研究在对1795名志愿者粪便样本的分析中，发现胰腺腺泡细胞(而非导管细胞)的功能是目前与肠道菌群组成变化相关的最重要的宿主因子。
论文ID
原名：Impaired Exocrine Pancreatic Function Associates With Changes in Intestinal Microbiota Composition and Diversity
译名：胰腺外分泌功能受损与肠道菌群组成和多样性的变化有关
期刊：Gastroenterology
IF：19.233
发表时间：2019.11
通讯作者：Frank U. Weiss
作者单位：格赖夫斯瓦尔德大学医学院
实验设计
作者对1795名来自波美拉尼亚健康人群研究的志愿者的粪便样本进行了16S rRNA基因测序分析，这些志愿者没有胰腺癌病史。通过酶联免疫吸附法测定了粪便胰腺弹性酶，并对分泌素刺激的胰液分泌进行了定量成像。胰腺外分泌功能与微生物多样性的相关性分别通过变异分析或线性回归计算。
结果
β-多样性估计Bray-Curtisdissimilarity (BC)可以评估微生物样本之间的差异。图1A显示了基于BC的主坐标分析(PCoA)的前两个主要轴。根据胰腺弹性蛋白酶水平对样本进行着色。为了确定胰腺外分泌功能个体差异所导致的微生物变异量，作者将胰腺弹性酶水平与BC进行了变异分析。图1B显示，胰腺弹性蛋白酶的影响超过了所有其他已知和推定的β-多样性相关的因素，如年龄、性别、体重指数、饮酒、吸烟、糖尿病和质子泵抑制剂的使用。
sMRCP允许对胰腺血流输出(PFO)进行放射学定量，其中大部分是分泌素刺激后导管细胞分泌的富含碳酸钙的液体。为了分析胰液分泌与微生物多样性的关系，作者使用了来自435个个体的sMRCP数据。图1C显示了基于BC的PCoA。样品根据其PFO水平上色。尽管胰腺弹性蛋白酶和PFO都与微生物的β-多样性有关，但PFO对微生物区系组成的影响远远小于胰腺弹性蛋白酶。
为了识别所有与胰腺外分泌功能变化相关的OTU，作者调查了胰腺弹性蛋白酶水平与属丰度数据的相关性，识别出30个相关OTU（图1E）。经混杂因素校正后，胰腺外分泌功能分别与其中12个呈负相关，和18个呈正相关。
α-多样性主要关注局域均匀生境下的物种数目,因此也被称为生境内的多样性。为了研究胰腺外分泌功能的变化是否会影响样本内的变化，作者确定了胰腺弹性蛋白酶水平与不同多样性指数的相关性。Shannon多样性指数和Simpson多样性数显示无显著相关;然而，系统发育多样性与较高的弹性蛋白酶值呈正相关。
讨论
综上所述，这是迄今为止首次基于人群的研究，证明胰腺外分泌功能是影响人类肠道菌群形成的最重要的宿主因素。该结果强调了在微生物组研究中对可能的混杂因素进行分析的必要性，特别是发现损伤胰腺外分泌功能的情况时，更要考虑这些因素，如肥胖、糖尿病或肾脏损害。分泌的胰腺产物显著地调节肠道微生物组的组成，其具体机制目前尚不清楚，RPF障碍患者体内微生物组组成改变的病理生理后果也不清楚。
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