Vizsgálati jelentés

Yongqiong Deng 1 #, Hong Wang 1 #, Jiyuan Zhou 3, Yunzhu Mou 4, Guiqiang Wang 2 és Xia Xiong 1

acne

1 Dermatológiai és STD osztály, a délnyugati orvosi egyetem kapcsolt kórháza, Luzhou, Sichuan, 2 fertőző betegség tanszék, Pekingi Egyetemi Első Kórház, Peking, 3 Biomedical Research Institute, Shenzhen Peking University, The Hong Kong University of Science and Technology Medical Központ, Sencsen, Guangdong tartomány, 4 Dermatológiai és STD osztály, Észak-Szecsuán Orvosi Főiskola kapcsolt kórháza, Nanchong, Szecsuán, Kína

# Ezek a szerzők egyformán járultak hozzá ehhez a cikkhez.

Úgy gondolják, hogy a vulgaris pattanás gyomor-bélrendszeri mechanizmussal rendelkezik; azonban a bél mikrobiota diszfunkciójáról ebben az állapotban keveset tudni. Ennek a keresztmetszeti vizsgálatnak az volt a célja, hogy megvizsgálja, hogy a pattanásokban megváltozott-e a bél mikrobiota. A fekális baktériumok sokféleségét 43 pattanásos és 43 kontrollos betegnél elemeztük, a 16S rDNS gén V3 – V4 régiójának hipervariábilis tag-szekvenálásával. Különböző különbségeket találtunk a pattanásos és kontrollos betegek mikrobiális változatosságában (Shannon-féle diverzitás index (p = 0,009) és Simpson diverzitás index (p = 0,01)). Menekültügyi szinten a Firmicutes bősége alacsonyabb volt a betegcsoportban, de a Bacteroidiainé magasabb volt. A pattanásokban a legjelentősebben kimerült taxonok a Clostridia, Clostridiales, Lachnospiraceae és Ruminococcaceae nemzetségek voltak, amelyek potenciálisan előnyösek. Összegzésképpen elmondható, hogy a pattanásos vulgaris betegeknél a bél mikrobiális diszbiózisa van; további tanulmányokra van szükség annak megértéséhez, hogy milyen szerepet játszik a pattanások kialakulásában.

Kulcsszavak: acne vulgaris; bél mikrobiota; baktériumok sokfélesége.

Elfogadva 2018. május 9 .; Epub a nyomtatás előtt, 2018. május 14

Acta Derm Venereol 2018; XX: XX – XX.

Corr: Guiqiang Wang, Pekingi Egyetem Első Kórháza Fertőző Betegségek Osztálya, Xishiku utca 8. sz., Xicheng körzet, Peking, Kína. E-mail: [email protected]; és Xia Xiong, a Délnyugati Orvostudományi Egyetem Bőrgyógyászati ​​és STD Osztálya, Taiping utca 25. szám, Luzhou, Szecsuán, Kína. E-mail: [email protected]

Ez a tanulmány bemutatja a bélmikrobák különbségét az acne vulgaris betegek és az egészséges kontrollok között. Összehasonlítva az egészséges kontrollokkal, a pattanásos betegek kimutatták a bél mikrobiotájának csökkent sokféleségét, valamint a Bacteroidetes és a Firmicutes megnövekedett arányát, amelyről beszámoltak, hogy ez a nyugati étrend enterotípusa. Ezek az adatok igazolják a nyugati étrend szerepét az acne vulgaris kialakulásának elősegítésében, és javasolják az étrendet és a probiotikus alapú terápiát az acne vulgaris megelőzésében és kezelésében.

Az akne vulgaris a pilosebaceus egységek krónikus gyulladásos bőrbetegsége, amely a becslések szerint a serdülő betegek 80–90% -át érinti, különösen a fejlett országokban (1). Általában a pattanások patogenezisét a faggyú fokozott termelődése, a bőr gyulladásos mediátorai és a pilosebaceus csatornák follikuláris hiperkeratinizációja jellemzi. A Propionibacterium acnes szerepe nem egyértelmű, mivel ez a szervezet mindenütt jelen van az egészséges felnőtt emberi bőrben. Azonban a P. acnes megváltozott fenotípusa pattanásos elváltozásokban inkább társulhat a betegséghez, és gyulladásgátló is lehet (2, 3). Bár a genetikai hajlam erősen befolyásolhatja a pattanások kialakulásának kockázatát, javasolták a környezeti tényezők, különösen a „nyugati stílusú” étrend szerepét a pattanások kialakulásában (4, 5). A „nyugati stílusú” étrend magában foglalja a tejet, más tejtermékeket, finomított szénhidrátokat, csokoládét és telített zsírokat, amelyek a tápanyagokból származó anyagcsere-jelek aktiválásával hozzájárulnak a pattanások kialakulásához (6, 7). Beszámoltak arról, hogy az omega-3 zsírsavakkal kiegészített étrend-kiegészítők segítenek csökkenteni az elváltozásokat enyhe vagy közepesen súlyos pattanásokban (8 Az omega-6 és az omega-3 zsírsavak aránya magasabb a „nyugati stílusban”, mint a nem nyugati étrendben (9).

A felhalmozódó bizonyítékok azt mutatják, hogy a „nyugati stílusú” étrendhez kapcsolódó bélmikrobiota jelentős szerepet játszik számos olyan betegség kialakulásában, mint például immun-, anyagcsere-, sőt bőrbetegségek (10–12). A magas zsírtartalmú étrendekről beszámoltak arról, hogy csökkentik a bélmikrobák szintjét és növelik a lipopoliszacharidok (LPS) koncentrációját, amelyek hozzájárulnak a szisztémás gyulladás kialakulásához azáltal, hogy rontják a vastagbél hám integritását és a gát működését, csökkentik a nyákréteg vastagságát és növelik a pro-gyulladásos citokinek szekréciója (13–15). Nincs azonban közvetlen bizonyíték arra, hogy a bél mikrobiota egyensúlyhiánya hozzájárulna az acne vulgaris patogeneziséhez.

Minden ember friss székletmintáit steril tartályokba gyűjtöttük, azonnal homogenizáltuk és 10 aliquot részre osztottuk, 220 mg-ra, majd 30 percen belül –80 ° C-on lefagyasztották. A székletürítéstől az osztódásig tartó időszakban a mintákat 4 ° C-on tartottuk. Az egyes minták székletéből mikrobiális DNS-t nyertünk ki a QIAamp DNS Stool Minikit (Qiagen Ltd, Strasse, Németország) felhasználásával, a gyártó utasításainak betartásával. A kivont DNS-ből részleges 16S rDNS génszekvenciákat amplifikáltunk az F341F (5'-ACTCCTACGGGRSGCAGCAG-3 ') és az R806R (5'- GGACTACVVGGGTATCTAATC-3') primerpár segítségével, amely a 16S rDNS gén V3 – V4 régióját célozza meg. sorrend. A nagy pontosságú amplifikációhoz a KAPA HiFi Hotstart ReadyMix PCR készletet használták. Az amplikonok minőségét NanoDrop 2000 spektrofotométerrel (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA) és 2% -os agaróz gélelektroforézissel értékeltük. A 16S rDNS gén amplifikációs termékeket az Illumina Hiseq 2500 készülékben (Illumina, San Diego, Kalifornia, USA) 2 × 250 bázispár (bp) páros végű (PE) szekvenálással szekvenáltuk a Realbio Technology-nál (Shanghai, Kína).

A PANDAseq-et alkalmazták az átfedő páros végű olvasmányok összeállításához. A minőségellenőrzés megtartott szekvenciájának hossza 220 és 500 nt között volt, az átlagos szekvenciaminőségi pontszám> 20 volt, és végül N bázissal 2 olvastuk.

A pattanásminták (AS) és a kontrollminták (CS) közötti bélmikrobiális különbségek statisztikai elemzését Wilcoxon rangösszeg teszt és Kruskal-Wallis rang összeg összeg teszt segítségével végeztük R3.1.0 alkalmazásával. Az összes jelentett p-érték kétoldalas, és p 0,1.

A PICRUSt számos szkriptet adott, amelyek hasznosak lehetnek mind a 16S rRNS gén relatív bőségének, mind az előrejelzett metabolikus adatok elemzéséhez. Az egyesített gének katalógusában található gének fehérjeszekvenciáit összehangolták a Kyoto Encyclopedia of Genes and Gemos (KEGG) bioinformatikai adatbázissal (8. KEGG-kiadás, 2014. december). Az adatokat statisztikailag elemeztük a STAMP segítségével, amely lehetővé teszi az adatok szűrését és a különböző statisztikai tesztek alkalmazását.

Ez a vizsgálat 43 pattanásos beteget, valamint 43 életkornak és nemnek megfelelő egészséges kontrollt érintett. A betegek és a kontrollok hátterét a I. táblázat. Minden csoportban 26 férfi volt. Az életkor 14 és 25 év között volt. A betegek inkább tejtermékeket, sült és zsíros ételeket fogyasztottak, mint az egészséges kontrollok. Minden személy BMI-je kevesebb, mint 24 kg/m 2. A betegcsoportban 10 eset volt nagyon súlyos pattanásokkal, 12, 12 és 9 esetben enyhe, közepes és súlyos pattanások voltak. A betegség átlagos időtartama 37,32 ± 7,84 hónap volt. A vizsgálat során egyetlen beteget sem vontak vissza, és nem voltak hiányzó adatok. Ezenkívül a vizsgálatban szereplő összes székletminta megfelelt az elemzés szabványának.

I. táblázat: A pattanások és az egészséges kontrollok háttere

A vizsgálati populációból összesen 86 székletmintát nyertünk szekvenálás céljából. A PANDAseq alkalmazásával végzett feldolgozás után összesen 3 989 761 kiváló minőségű leolvasást kaptunk, mintánként 46 393 ± 10 876 olvasással. A 86 minta összesen 708 OTU-t csoportosított, 3% -os különbséggel, mintánként 86–275 OTU.

1. ábra A különböző diverzitási indexek összehasonlítása a pattanásmintákban és az egészséges mintákban. A pattanásmintákra (AS) és a kontrollmintákra (CS) kiszámítottuk a közösség gazdagságát képviselő Simpson és Shannon változatossági indexet. (a) Simpson változatossági index (p = 0,01) AS és CS között. (b) Shannon-diverzitás index (p = 0,009) AS és CS között. (c) Simpson változatossági index (p = 0,466) a különböző súlyosságú pattanáscsoportok között. (d) Shannon sokféleségi index (p = 0,374) a különböző súlyosságú pattanáscsoportok között.

2. ábra A bél mikrobiómájának összehasonlítása a pattanások és a kontrollminták között. a) A baktériumok működési taxonómiai egységeinek (OTU) összetételének Venn-elemzése a pattanásminták (AS) és a kontrollminták (CS) között. (b) A főkoordináták elemzése (PCoA) ábrázolja az OTU-k különböző relatív bőségét az AS és a CS között. (c) Az AS és CS csoportok közötti és azokon belüli különbségeket a hasonlóságok egyirányú elemzésével (ANOSIM) elemeztük. (d) Hőtérkép a mikrobiális taxonok súlyozott UniFrac filogenetikai távolságaival az alanyok között.

3. ábra. Bakteriális taxon különbségek pattanásos és egészséges kontrollok között. A kontrollmintákban (CS) szignifikánsan dúsított baktérium taxonokat a pattanásmintákhoz (AS) képest LefSe (p 2 logs) detektált. (a) 3 taxon kivételével 35-ről kiderült, hogy CS-ben (vörös sávokban) dúsítottak, összehasonlítva az AS-vel (kék sávok). (b) Dobozdiagramok a top 20 különböző mikrobiális taxon relatív bőségével. (c) A különböző mikrobiális taxonok általános szintű relatív bőségét tartalmazó dobozdiagramok.

II. Táblázat A pattanásminták (AS) és az egészséges minták (CS) relatív bősége. Csak az egészséges kontrollokhoz viszonyított p-értékek (átlag: 9,2 × 10 –3) (p = 0,086), adatokat nem mutattunk be. Az azonban még mindig nem tisztázott, és további megerősítésre szorul-e, hogy a megnövekedett Bacteroidetes vagy az E. coli által termelt LPS milyen mértékben járult hozzá a pattanások kialakulásához. Ezenkívül a glicerolipid és a glicerofoszfolipid anyagcsere útvonalai enyhén csökkentek az AS-ben, magyarázatot adva a pattanásos betegek magas szérum koleszterin- és lipidszintjére (15).

A baktériumokban elterjedt ATP-kötő kazetta (ABC) transzporterről korábban azt hitték, hogy a baktériumok tápanyagfelvételével függ össze, később pedig felismerték, hogy részt vesz a különféle biokémiai és fiziológiai folyamatokban (40). A magas BMI-vel rendelkező betegekhez képest alacsony BMI-vel rendelkező betegeknél jelentős ABC transzporter fehérje jelentős bőségét tapasztalták, amihez társult a Clostridium, Blautia, Ruminococcus és Faecalibacterium nagy mennyisége is a Firmicutes menedékházban (41). Vizsgálatunkban az ABC transzporter jelentősen csökkent az AS mikrobiotájában. Ennek oka lehet a Firmicutes törzs és a nemzetségek, például a Clostridia, a Blautia és a Ruminococcus kisebb sokfélesége és alacsonyabb száma. Feltételezzük, hogy a bél mikrobiota rendellenessége az ABC transzporter alcsalád tagjainak rendellenes koncentrációjához vezet, ami hozzájárul a pattanások patogeneziséhez. Ez a hipotézis azonban további vizsgálatot igényel.