主要发现
- 肥胖儿童肠道微生物组的改变与肝病进展相关,可能为代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MASLD)和代谢功能障碍相关脂肪性肝炎(MASH)提供潜在的早期生物标志物。
- 与健康对照组、单纯肥胖儿童和其他组相比,MASH儿童表现出显著的微生物丰富度降低和独特的群落组成变化。
- 基于机器学习的模型能有效区分MASLD与肥胖、MASH与MASLD,突显了微生物组衍生标志物的诊断潜力。
- 功能分析揭示了微生物代谢途径的转变,表明组成变化对疾病进展具有相关代谢后果。
- 儿童特异性微生物特征强调了需要针对年龄开展研究,因为成人数据可能不直接适用于儿童。
新研究揭示,肥胖儿童肠道微生物组的变化预示着肝病进展,为早期检测和干预提供了见解。早在肝酶升高或影像学显示纤维化之前,肠道的细微变化可能已经在预示着肥胖儿童的疾病进展。新证据表明,肠道微生物组的变化与肝脏病理恶化密切相关,为更早识别儿童人群中的代谢功能障碍相关脂肪性肝炎(MASH)提供了潜在线索。
在《肠道微生物》(Gut Microbes)杂志发表的一项荟萃分析中,研究人员汇总了宏基因组测序数据,以检验单纯肥胖儿童、代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MASLD)患儿和MASH患儿与健康同龄人相比肠道微生物组成的差异。
这项研究填补了儿科肝病学的一个关键空白:尽管MASLD现已成为儿童最常见的慢性肝病,但驱动其向MASH进展的因素仍不明确,且大多数微生物组数据来自成人。
研究人员系统识别了9项先前研究,并将其与新招募的奥地利队列相结合,最终纳入413名儿童。其中281名为肥胖儿童,包括153名MASLD患儿和70名MASH患儿,132名为健康对照组。对照组中位年龄为9岁,肥胖或MASLD组中位年龄为13岁,所有疾病组的中位体重指数均超过30。肝酶水平随疾病严重程度逐步升高,中位丙氨酸氨基转移酶值从肥胖儿童的21 U/L升至MASLD患儿的48.6 U/L,再升至MASH患儿的63.1 U/L。
使用标准化生物信息学流程,研究人员发现,与健康对照组、单纯肥胖儿童和MASLD患儿相比,MASH儿童的整体微生物丰富度显著降低(所有比较的Bonferroni校正P值<0.001)。群落组成差异也十分明显:β多样性分析显示,所有组别的肠道微生物谱均不同,表明随着肝病进展,菌群失调逐渐加重。
在分类学层面,MASLD和MASH患儿的关键细菌群表现出一致的改变。与单纯肥胖儿童相比,MASLD和MASH患儿中与肠道屏障完整性和抗炎作用相关的普氏栖粪杆菌(Faecalibacterium prausnitzii)相对丰度较低。相反,伴酒神菌(Prevotella copri)随疾病严重程度增加而增多,在MASH患儿和纤维化更严重患儿中更为丰富。研究人员还观察到,微生物组成随纤维化阶段变化,即使在相同诊断的儿童中也呈现出不同的模式。
为评估这些微生物差异是否能区分疾病状态,研究团队应用了机器学习方法。基于微生物物种丰度的模型能准确区分MASLD与肥胖,受试者工作特征曲线下面积(AUROC)达到87%;区分MASH与MASLD的AUROC为89%。使用微生物代谢功能的基于通路的模型表现类似。研究人员指出,"肠道微生物组成随着MASLD向MASH的进展而日益改变",这凸显了微生物组衍生标志物反映疾病严重程度的潜力。
功能分析支持了这些发现。与肥胖儿童相比,MASLD和MASH患儿中短链脂肪酸(包括丁酸盐和丙酸盐合成)相关通路减少。相反,MASH患儿中次级胆汁酸合成相关通路更为丰富,这与先前证据一致,表明胆汁酸代谢在肝脏炎症和纤维化中发挥作用。这些功能转变表明,微生物组变化不仅限于组成层面,还可能对疾病进展产生相关代谢后果。
该研究还将儿科和成人MASH队列进行了比较,发现在相似纤维化阶段下,年龄组之间存在显著差异。机器学习模型区分儿科与成人MASH的AUROC达97%,表明肝病的微生物特征可能是年龄特异性的。这一发现强调了开展儿科针对性研究的重要性,而非从成人数据中推断。
尽管结论受到一些局限性影响。分析依赖于来自异质性国际队列的回顾性数据,某些种族群体(特别是中国和西班牙裔人群)占比过高。饮食信息有限,无法做出因果推断。此外,缺乏外部验证队列限制了对预测模型普适性的评估。
尽管存在这些限制,作者强调了研究结果的临床相关性。通过整合高分辨率测序与高级分析,该研究表明肠道微生物组特征可作为儿童MASLD进展的非侵入性生物标志物。研究结果还强化了在生命早期进行基于饮食或针对微生物组干预的潜在作用,因为此时肠道生态系统可能更具适应性。
随着MASH疗法不断涌现,了解哪些儿童最可能经历疾病进展及其原因,对于有针对性地制定预防策略和优化长期预后可能至关重要。
参考文献
- Ting Y-W, Wong S-W, Zaini AA, Mohamed R, Jalaludin MY. 代谢综合征与儿童非酒精性脂肪肝病患者中晚期肝纤维化相关。《儿科前沿》。2019;7:491. doi:10.3389/fped.2019.00491
- Zöggeler T, Kavallar AM, Pollio AR, et al. 肥胖MASLD或MASH儿童肠道微生物组宏基因组测序荟萃分析。《肠道微生物》。2025;17(1):2508951. doi:10.1080/19490976.2025.2508951
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