基于16S rRNA测序分析糖尿病尿路感染者尿液菌群特征

摘要：

目的:探讨16S rRNA测序技术在糖尿病尿路感染者尿液菌群特征分析中的应用。方法:收集于2021年3月至2021年9月盐城市第三人民医院泌尿外科、内分泌科门诊及住院患者的尿液样本，对糖尿病尿路感染者（DI）（12例）及非尿路感染人群（DNI）（12例）、正常人群（NOR）（9例）及单纯尿路感染者（UTI）（7例）尿液菌群16S保守区V3、V4进行测序分析。利用Alpha和Beta多样性指数分析尿液菌群的丰度和均匀度及组间差异。对不同分组进行菌群物种组成分析，利用R软件包绘制菌群间相关性热图。利用BugBase软件分析预测各组菌群表型。结果:在Alpha多样性分析中，DI组与NOR组患者observed species指数、香农指数（shannon）、辛普森指数（simpson）以及chao1指数4个指标差异均有统计学意义（t = 2.833、P = 0.011，t = 3.619、P = 0.002，t = 2.82、P = 0.011，t = 2.69、P = 0.017）。PCoA分析4组间Beta多样性差异无统计学意义（F = 1.71、P = 0.071），DI与DNI组菌群组成差异有统计学意义（F = 2.56、P = 0.031）。在物种组成分析中，在门水平，厚壁菌门在DI组与DNI组患者尿液样本中差异有统计学意义（Z =－2.425、P = 0.014，）；在属水平，乳酸菌属（Lactobacillus）（Z =－2.175、P = 0.03）、Negativicoccus（Z =－2.685、P = 0.007）、理研菌属（Rikenella）（Z =－2.134、P = 0.033）；卟啉单胞菌属等14类菌属在DI组与NOR组差异均有统计学意义（P均< 0.05）；Vulcaniibacterium属在DI组与UTI组患者尿液样本差异有统计学意义（Z = －2.405、P = 0.019）。菌群相关性分析结果显示，DI组患者中变形菌门与放线菌门（r =－0.73、P = 0.007）、厚壁菌门（r =－0.67、P = 0.017）呈负相关。菌群表型预测结果显示，DI组与DNI组患者生物膜形成表型差异有统计学意义（Z =－2.456、P = 0.014）。结论:DI组患者菌群丰度与均匀度较NOR组显著下降。变形菌门和放线菌门、厚壁菌门的菌群失衡，可能导致生物膜形成表型差异，进而引起糖尿病患者尿路感染易感性增加。

关键词：糖尿病、尿路感染、菌群、16S rRNA

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资助基金：江苏省卫生健康委医学科研项目No. Z2021024;盐城市医学科技发展计划项目No.YK2020075;江苏医药职业学院临床医学院科研项目No. 20209110

在线出版日期：2023-09-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：164-172