高通量测序在肝硬化患者腹水及粪便微生物群检测中的应用研究

高通量测序在肝硬化患者腹水及粪便微生物群检测中的应用研究

曹瑞

苏州大学附属常州老年病医院 检验科,  江苏 常州  213000

摘要：肝硬化属于慢性进展性肝病，患者大部分会产生感染，其存在粪便。血清及腹水菌群变化，一般与肝硬化的进展及其并发症发生具备一定关联性。现阶段，大部分患者由于血液当中的细菌丰富度偏低，导致其进行细菌培养过程中较为困难，无法进行全面分析。二代测序技术能够结合高流量及高速度的优势积极实现病原体微生物检验。二代测序技术可有效实现医生抗菌药物优化选择，能够实现临床微生物群全基因组分析。

关键词：高通量测序；肝硬化；粪便；腹水；微生物群检测

二代测序属于高通量测序，其为针对于物种的边分子基因转录进行测序，其经过生物信息学分析、鉴定标本当中的核酸种类，能够获得此物种的覆盖度以及序列数等，相关分析数据能够针对于此物种进行全面分析。二代测序具备准确率高、检测速度快、覆盖面广、成本低的特点。现阶段，二代测序在医学方面逐步应用在遗传病、寄生虫病、肿瘤疾病等基因检测当中，能够帮助肝硬化患者实现感染诊治。

1二代测序肝硬化腹水微生物检测应用

肝硬化患者容易产生感染，通常其整体感染率为正常人的5倍，细菌感染率一般在25%以上，自发性细菌性腹膜炎相对常见。感染属于肝硬化患者较为常见的并发症。现阶段，临床一般利用常规腹水细菌培养方法获得SBP致病菌，但其中细菌培养耗时较长，由于大量腹水的稀释、预防性广谱抗生素应用会使腹水培养阳性率提高。同时，细菌培养技术无法对于胞内菌以及苛养菌、病毒病原体进行检测。二代测序技术产生能够为腹水病原学诊断提供重要方法。通过二代测序技术以及针对于肝硬化腹水患者结合腹水菌群鉴定，其中发现，二代测序针对于细菌DNA分子较为敏感，可针对其实现低温度细菌识别，二代测序技术属于鉴定肝硬化腹水以及其他低丰度细菌的重要方法[1]。针对于失代偿期肝硬化患者的腹水样本进行分析，为患者结合定量PCR、二代测序针对于细菌DNA阳性的腹水样本实施测序，其中可发现，白细胞性腹水检测的细菌DNA概率较为相近，其中的腹水细菌DNA水平在520kb/ml的患者其生存率明显降低。腹水细菌的DNA水平在5000kb/ml以上的患者预后效果一般较差。临床研究发现，患者的生存率一般与腹水细菌DNA水平相近，其中针对于细菌阳性腹水样本检测，腹水细菌谱大部分属于革兰阳性菌。这些研究数据重分析发现，患者革兰阳性腹水感染数量不断增加。针对患者进行二代测序技术分析，其中发现腹水当中的细菌一般来自肠道及皮肤定植菌，或其中的菌血症患者的血液当中的细菌。针对于肝硬化腹水患者进行分析，为其实施PCR定量方法进行腹水标本细菌量定量分析，其中包含假单胞菌、拉尔斯顿菌等，一半来自皮肤定植菌。

2二代测序肝硬化血清微生物检测应用

医院临床研究当中利用传统的PCR技术进行肝硬化患者血标本微生物检测，但检测率偏低，检测到大部分的细菌较为单一，其属于金黄色球菌或大肠杆菌。通过二代测序技术针对患者进行血清微生物标本组测序，其中可发现，肝硬化腹水患者的血清以及腹水等微生物标本，其中发现，肝硬化患者的腹水血清当中均能够实现复杂且特异的微生物群落，检测较为丰富的拟杆菌，通常与不伴有腹水的患者对比，其肝硬化腹水患者血型当中的梭菌属有一定的多样性，整体丰富度更高。β多样性分析发现，腹水以及血清标本当中微生物组成相似，与无腹水患者相比，肝硬化腹水患者的炎症状态明显[2]。针对于肝硬化腹水患者进行血清及腹水标本分析，并嗜睡细菌DNA测序，其中发现，细菌易位的细菌类型，其中针对于不同的炎症反应存在差异，当中腹水及血清当中具备革兰阴性菌时，炎症英足的一氧化氮及TNFα水平一般与细菌浓度相关。针对于肝硬化感染高风险患者采取诺氟沙星进行积极预防，能够使患者SBP发生率降低，并能够使其中的肝肾综合征发生率降低。同时，肝硬化患者如具备菌血症，其微生物一般会通过非细菌移位途径向患者的腹腔部位产生转移，进一步导致SBP产生。针对具备宠物接触史患者进行分析发现，肝硬化患者如存在菌血症，可能会引发其产生腹水感染。

3二代测序肝硬化粪便微生物检测应用

肝硬化合并门静脉高压患者由于胆汁酸分泌量降低，其肠道粘膜屏障受损，门静脉高压、肠道黏膜上皮细胞通透性提高会对于肠道微生物群的生成及过程造成影响。其中肝硬化以及肠道微生态失调的发病机制，终末期肝病发生、发展具备因果关系[3]。大部分肠道细菌无法直接有效培养，无法实现全面分析，其中二代测序技术能够解决此难题，针对于微生物的物种以及多样性分别定性，其中二代测序实验结构发现，肝硬化患者的肠道微生物群发生改变，会导致肝脏有益的微生物群降低，引发其致病类微生物过度生长，其微生物菌群变化属于肝硬化患者病情进展的独立因子。临床对于肝硬化患者及健康人群的粪便微生物标本检测，其中与螺菌科表现出负相关，因此提示肠道微生物群改变可能会对患者的肝硬化预后造成影响。相关研究当中针对于患者的团队研究验证，通过定量宏基因组分析其中的肝硬化患者微生物群，其中发现，肝硬化的发展一般与肠道微生物群结构变化相关。健康人群当中的粪便微生物组成的改变属于肝硬化进展的重要指标。肝硬化腹水患者结合焦磷酸测序技术鉴定，其中的细菌种类较为丰富，其中的肝硬化患者肠道菌群当中变形菌较多，其次为放线菌门、拟杆菌门及厚壁菌门。健康个体当中的主要肠道菌群为厚壁菌及拟杆菌，肝硬化患者的肠道菌群当中，拟杆菌门的丰度明显降低，但其中的梭菌门及变形杆菌的丰度明显增加。肠道菌群变化与肝硬化进展存在密切联系，通过针对于患者实现微生物菌群变化帮助实现新的治疗肝硬化方案研究，能够将肠道微生物作为其中的治疗靶向。

综述，现阶段，二代测序技术能够在病原学诊断当中积极发挥优势么能够对于病原学诊断结果进行补充，但其中对于薄壁较厚无法有效裂解的细菌，二代测序仍然具备一定的假阴性。

参考文献：

[1]李萌浩,李凯,汤世豪,等. 轻微肝性脑病患者经颈静脉肝内门体分流术后不同预后组肠道菌群的变化[J]. 临床肝胆病杂志,2021,37(02):326-330.

[2]李真,张维,贾琳,胡中杰. 高通量测序在肝硬化患者腹水、血清及粪便微生物群检测中的应用[J]. 临床肝胆病杂志,2020,36(04):900-903.

[3]宦徽,胡红,陈小红,等. 基于高通量测序技术的藏族肝硬化患者肠道菌群多样性研究[J]. 世界华人消化杂志,2019,27(18):1142-1148.