关键词:
肝棘球蚴感染
肝外胆管癌
类器官
16S rRNA高通量测序
微生物群落
摘要:
目的通过16S rRNA高通量测序技术和类器官模型,探讨肝棘球蚴抗原处理对肝外胆管癌(CCA)类器官生态微环境的影响,揭示肝棘球蚴在CCA发病机制中的潜在作用。方法本研究为前瞻性对照研究,纳入60例肝外胆管癌(CCA)的患者,分为实验组(暴露于肝棘球蚴抗原)和对照组(暴露于PBS),每组30例样本。通过类器官技术培养肿瘤组织样本,并使用16S rRNA高通量测序技术分析2组样本的微生物群落组成和功能基因丰度。使用线性判别分析效应量(LEfSe)方法和PICRUSt工具进行微生物群落差异分析和功能预测分析,进一步通过qPCR和细胞功能实验验证关键微生物类群和信号通路的变化。结果实验组和对照组的主要微生物门包括厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)和耐热菌门(Thermotogae)。实验组中厚壁菌门和放线菌门的丰度显著高于对照组,而拟杆菌门的丰度显著降低(P<0.05)。α多样性分析显示,实验组的Chao1指数(150.25±15.75)和Shannon指数(3.50±0.45)均显著高于对照组(Chao1指数:140.80±14.95,Shannon指数:3.31±0.40,P<0.05)。β多样性分析基于Bray-Curtis距离的主坐标分析(PCoA)和非度量多维尺度分析(NMDS)结果显示,实验组和对照组在微生物群落组成上存在显著差异(PERMANOVA:F=2.423,P<0.001)。PICRUSt分析结果显示,实验组在碳水化合物代谢(25.30%±2.50%vs 23.10%±2.40%)、能量代谢(18.75%±1.95%vs 17.50%±2.10%)、脂类代谢(15.20%±1.80%vs 14.00%±1.75%)、氨基酸代谢(12.50%±1.60%vs 11.20%±1.55%)、核苷酸代谢(10.00%±1.25%vs 9.00%±1.20%)和信号转导(8.75%±1.10%vs 7.50%±1.05%)等功能路径的基因丰度上显著高于对照组(P<0.05)。qPCR结果显示,实验组中厚壁菌门(t=2.191,P=0.033)、变形菌门(t=2.253,P=0.029)和放线菌门(t=2.311,P=0.026)的相对丰度显著增加,而拟杆菌门(t=2.432,P=0.021)和耐热菌门(t=2.732,P=0.009)的相对丰度显著降低。细胞功能实验显示,实验组在细胞增殖、迁移和侵袭能力上显著增强(P<0.05)。Spearman相关性分析表明厚壁菌门的丰度与患者年龄(r=0.452,P=0.001)和病史(r=0.322,P=0.013)呈显著正相关,与肿瘤分级呈显著负相关(r=-0.455,P=0.001),而与肿瘤分期呈显著正相关(r=0.311,P=0.024)。结论本研究通过高通量测序和功能预测分析,揭示了肝棘球蚴抗原处理对肝外胆管癌类器官微生态环境的显著影响,尤其体现在微生物群落组成和功能基因丰度的改变。