frontier-banner
Frontiers
Home>Frontiers>

Antibiotics | 微生物组分析 of Diabetic Foot Ulcers

Antibiotics | 微生物组分析 of Diabetic Foot Ulcers
--

小赛推荐:

该研究系统分析了糖尿病足溃疡(DFU)微生物组在不同临床预后条件下的组成变化,揭示了Gammaproteobacteria在慢性溃疡中的富集以及Corynebacterium在非感染性DFU中的潜在保护作用,为临床干预提供了新的生物标志物方向。

 

文献概述
本文《Exploring the Microbiome of Diabetic Foot Ulcers: A Focus on Cases with a Clinical Worse Outcome》,发表于《Antibiotics》杂志,回顾并总结了糖尿病足溃疡微生物组在不同临床情况下的组成变化,特别关注与溃疡持续时间、感染状态和细菌负荷相关的微生物组差异。研究强调了DFU微生物组的复杂性,并指出传统培养方法可能无法全面反映溃疡微生物组的真实结构,而分子技术(如16S rRNA测序)提供了更精确的分类手段。

背景知识
糖尿病足溃疡(DFU)是糖尿病患者常见的严重并发症,易引发感染、坏死,甚至截肢。DFU微生物组由多种共生和致病菌组成,其动态变化与伤口愈合不良密切相关。已有研究表明,高细菌负荷、特定革兰氏阴性菌(如Gammaproteobacteria)的富集可能与DFU慢性化有关,而共生菌(如Corynebacteria)可能具有拮抗病原体的潜力。然而,目前关于DFU微生物组的组成与临床预后之间的关联仍不明确,且缺乏对微生物间相互作用的研究。本研究基于前瞻性多中心队列,利用组织活检和高通量测序分析微生物组,探索其与临床参数(如溃疡持续时间、感染状态、细菌负荷)的关系,填补了该领域在微生物组与DFU预后关联的研究空白。

 

提供多种代谢相关疾病的小鼠模型,包括基因敲除、基因敲入和饮食诱导模型,适用于肥胖、糖尿病、高尿酸血症等研究方向,支持定制化模型开发。

 

研究方法与实验
研究纳入了65名DFU患者的基线组织活检样本,最终分析59例。所有样本通过QIAamp DNA Mini Kit提取基因组DNA,并使用Illumina MiSeq平台对16S rRNA基因V3-V4区进行测序。微生物组分析使用DADA2和SILVA数据库进行高分辨率ASV(amplicon sequence variant)鉴定。采用Phyloseq R包进行α和β多样性分析,LEfSE方法筛选差异富集的分类群,Mann–Whitney–Wilcoxon和Kruskal–Wallis检验进行组间比较。主要关注DFU持续时间、感染状态和细菌负荷(≥10⁶ CFU/mL)对微生物组的影响。

关键结论与观点

  • 在长期DFU(≥4周)中,Gammaproteobacteria的相对丰度显著高于短期DFU(p = 0.02),提示其可能与慢性溃疡的恶化相关。
  • 非感染性DFU中,Actinobacteriota门及Corynebacterium属的相对丰度更高,尤其在与感染性DFU的对比中(0.063 ± 0.14 vs. 0.028 ± 0.13,p = 0.03),提示这些共生菌可能在维持微生物平衡中起保护作用。
  • 在低S. aureus负荷(<10⁶ CFU/mL)的DFU中,Corynebacterium属的相对丰度显著高于高负荷组(0.045 ± 0.08 vs. 0.003 ± 0.01,p = 0.01),提示其可能通过某种机制抑制S. aureus的定植。
  • 高细菌负荷的DFU样本在Bacteroidota门(p = 0.004)和Porphyromonas属(p = 0.001)中丰度更高,而低负荷组则富集Proteobacteria门和Alphaproteobacteria类,可能反映其在低负荷状态下的生态位变化。
  • 微生物组多样性在高细菌负荷组显著更高(p = 0.015),表明多样性与负荷之间存在正相关,可能影响溃疡的愈合潜力。

研究意义与展望
本研究为DFU微生物组的临床应用提供了初步依据,表明特定微生物的相对丰度变化可作为DFU愈合不良的潜在生物标志物。未来需进一步研究这些微生物在DFU治疗中的调节作用,以探索基于微生物组干预的新策略,如益生菌或局部微生物生态调节剂的使用。此外,该研究也支持将微生物组分析纳入DFU管理的常规评估中,以实现个体化治疗。

 

提供神经退行性疾病、神经发育疾病、药物诱导等多种神经疾病大小鼠模型,涵盖阿尔茨海默病、帕金森病、亨廷顿舞蹈症等,适用于机制研究与基因治疗探索。

 

结语
本研究通过对DFU患者微生物组的系统分析,揭示了临床预后不良与特定微生物(如Gammaproteobacteria)富集及共生菌(如Corynebacterium)减少的关联。研究结果提示,DFU微生物组的组成变化可能反映溃疡的愈合潜力,且某些共生菌可能具有抑制病原菌(如S. aureus)的作用。未来,微生物组分析有望成为DFU治疗决策中的重要工具,为个性化干预提供依据。赛业生物提供从动物模型构建到药效评价的完整服务,涵盖代谢疾病、神经科学、免疫学等多个研究领域,助力糖尿病足溃疡相关感染与慢性伤口的转化医学研究。

 

文献来源:
Laura Soldevila-Boixader, Anna Carrera-Salinas, Isabel Mur, Sara Martí, and Oscar Murillo. Exploring the Microbiome of Diabetic Foot Ulcers: A Focus on Cases with a Clinical Worse Outcome. Antibiotics.