作者：白小克 北京市第一中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院

人類腸道微生物群與許多健康因素有關(guān)，但研究之間的變異性限制了對(duì)它們之間影響的探索。在深度表型的TwinsUK隊(duì)列中，有超過2700名成員的腸道微生物群資料，為此類比較提供了一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)。在此，我們對(duì)隊(duì)列中38種常見疾病和51種藥物進(jìn)行了腸道微生物群關(guān)聯(lián)分析。我們描述了幾種新的關(guān)聯(lián)，強(qiáng)調(diào)了多種疾病中常見的關(guān)聯(lián)，并確定哪些疾病和藥物與腸道微生物群的關(guān)聯(lián)最大。這些結(jié)果為進(jìn)一步研究腸道微生物群及其在人類健康中的作用提供了參考。
人類腸道微生物群與多種健康缺陷相關(guān)，但疾病之間的這些影響比較相對(duì)較少。雖然最近的薈萃分析發(fā)現(xiàn)，多種疾病之間存在一些腸道微生物群相關(guān)性，但研究之間的比較受到它們之間實(shí)驗(yàn)和分析差異的固有限制。這可以通過調(diào)查單孔表型樣本中的多種表型來克服，正如先前對(duì)不同宿主因子對(duì)腸道微生物群的相對(duì)影響的比較所證明的那樣；在這方面，英國(guó)雙胞胎英國(guó)隊(duì)列具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。其成員比具有腸道微生物群數(shù)據(jù)的其他隊(duì)列年齡更大，這提供了更高的常見疾病患病率，并且25年來，受試者在一系列健康因素方面都有著深刻的表型。
這里我們描述了英國(guó)雙胞胎英國(guó)隊(duì)列中38種常見疾病的非靶向腸道微生物群關(guān)聯(lián)分析。鑒于藥物可能對(duì)腸道微生物群組成有很大影響，我們還探討了51種常用處方藥物與腸道微生物群的關(guān)系。研究結(jié)果為不同疾病和藥物與人群腸道微生物群組成的相關(guān)性提供了參考。
腸道微生物群與常見疾病的關(guān)系
從自我報(bào)告的問卷中對(duì)TwinsUK隊(duì)列中個(gè)體的疾病狀況進(jìn)行了整理，并選擇了38種疾病（報(bào)告的疾病占總隊(duì)列的1%以上）供考慮。2737名個(gè)體（89%女性，年齡?=?60?±?12、體重指數(shù)（BMI）?=?26?±?5，平均值?±?SD）。在這一子集中，疾病頻率反映了老年女性人群的預(yù)期頻率——最常見的疾病包括高膽固醇血癥、呼吸道過敏、焦慮、骨關(guān)節(jié)炎和高血壓；罕見的疾病包括腹腔疾病、癲癇和炎癥性腸病（IBD）。除了預(yù)期的共病外，疾病之間的相關(guān)性很低，如代謝綜合征（高血壓、高膽固醇血癥、2型糖尿病（T2D）和缺血性心臟病），過敏、哮喘和濕疹之間的相關(guān)性與特應(yīng)性概念一致。
微生物群數(shù)據(jù)是高維且相互關(guān)聯(lián)的。為了減少關(guān)聯(lián)分析中的多重測(cè)試，我們使用啟發(fā)式方法選擇了一組代表更廣泛腸道微生物群組成的68個(gè)分類群和多樣性測(cè)度。回歸模型用于確定68個(gè)微生物群標(biāo)志物與38種常見疾病之間的關(guān)聯(lián)，并對(duì)年齡、BMI和技術(shù)混雜因素進(jìn)行調(diào)整。17種疾病具有顯著相關(guān)性（錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)率（FDR））?發(fā)現(xiàn)與每種疾病相關(guān)的能力因觀察到的病例數(shù)量而異。這，再加上考慮多種疾病的額外測(cè)試，意味著與罕見疾病的關(guān)聯(lián)可能被低估。事實(shí)上，除銀屑病外，所有疾病均與名義上顯著相關(guān)。這些關(guān)聯(lián)需要驗(yàn)證，但為這方面的進(jìn)一步研究提供了指導(dǎo)。為了估計(jì)疾病之間腸道微生物群關(guān)聯(lián)的相對(duì)規(guī)模，我們將病例數(shù)與觀察到的標(biāo)稱關(guān)聯(lián)數(shù)進(jìn)行了可視化。包括IBD、T2D、便秘、復(fù)發(fā)性尿路感染（UTI）、食物過敏和腹腔疾病在內(nèi)的疾病有大量相關(guān)性，盡管病例相對(duì)較少，這表明這些是疾病特異性腸道微生物群研究的主要候選。相反，即使在大量病例中，也很少觀察到與焦慮、呼吸道過敏和高膽固醇血癥相關(guān)。我們還觀察到一些病例較少、關(guān)聯(lián)性較小的疾病，如癲癇和痛風(fēng)。在這些情況下，這種疾病可能與腸道微生物群幾乎沒有關(guān)聯(lián)，或者目前的研究沒有足夠的能力檢測(cè)到這種關(guān)聯(lián)。這些結(jié)果為未來研究的樣本量要求提供了參考。
年齡和BMI作為協(xié)變量被納入，因?yàn)樗鼈兣c多種疾病相關(guān)。此外，由于在TwinsUK中對(duì)肥胖與腸道微生物群的關(guān)聯(lián)進(jìn)行了詳細(xì)研究，我們旨在確定獨(dú)立于這些影響的關(guān)聯(lián)。為了進(jìn)行比較，我們?cè)诓徽{(diào)整BMI的情況下重復(fù)了分析，發(fā)現(xiàn)肥胖具有最高的關(guān)聯(lián)數(shù)。然而，肥胖也是最常見的疾病之一，并與其他幾種疾病相關(guān)。年齡和BMI調(diào)整模型的結(jié)果也與模型結(jié)果高度相關(guān)，既不調(diào)整年齡，也不調(diào)整BMI，或單獨(dú)調(diào)整，這表明這些對(duì)觀察到的大多數(shù)疾病關(guān)聯(lián)的影響最小。