原发性抗体缺陷病对肠道微生态的影响及机制

Gut microbiota plays important physiological functions on human beings. Immune system is also a key factor for the balance of the normal microbiota flora. B cell is very important among the intense network to keep the balance of microbiota. Nevertheless, there are still a lot of unknowns in the area. B cell defect is a major feature of primary antibody deficiency. X-Linked Agammaglobulinemia is the most common one, which lacks B cell. Recurrent diarrhea is a feature of the disease, which indicates dysbiosis. This study will utilize metagenomic methods to study the change of structure and function of gut microbiota, and the status of dysbiosis; and study the structure and function of gut microbiota after replacement therapy of intravenous immunoglobulin(mainly IgG) . It will help review the influence of B cell on gut microbiota, also will tell whether IgG plays important roles in this process; and it will provide new routes for management of primary antibody deficiency.

肠道微生态对宿主发挥着重要的生理功能，免疫系统为肠道微生态保持平衡的重要因素。B细胞主要通过分泌抗体在维持肠道微生态平衡方面发挥着重要作用，抗体分泌缺陷时可能对肠道微生态的平衡产生明显影响。原发性抗体缺陷病的主要特征为B细胞功能缺陷，X-连锁无丙种球蛋白血症的患儿缺乏成熟的B细胞，为原发性抗体缺陷病最常见的类型，表现出明显的胃肠道症状，提示肠道微生态可能存在明显的失衡。本研究利用宏基因组学的方法研究XLA患儿肠道菌群结构和功能变化，肠道菌群失衡状态，以及免疫球蛋白替代治疗补充部分抗体组分（主要为IgG）后可能的菌群结构失衡的恢复状况。通过本研究阐明B细胞缺如抗体分泌缺陷状态下人类肠道菌群结构和功能的变化，肠道菌群失衡状态，反映B细胞通过分泌抗体在肠道微生态平衡维持的重要作用，探讨IgG在这一变化过程中可能发挥的作用，本研究亦可能为抗体缺陷病的感染防控临床诊治提供新的病原学依据。

肠道菌群对人体有着重要的作用，原发性免疫缺陷病由于免疫环节受损，如B细胞缺如导致的抗体缺陷，可能对其产生很大影响。本研究主要探索X连锁无丙种球蛋白血症患儿（外周血B细胞缺如状态）肠道菌群特征，包括三部分内容，1、健康儿童肠道菌群特征（16S测序方法），2、多种免疫缺陷病肠道菌群特征（16S测序方法），3、XLA患儿肠道菌群特征（16S测序和宏基因组测序）。（一）本研究纳入了104例1月-18岁健康儿童，随着年龄增加，患儿肠道菌群呈现了一定的变化规律，在门水平：随着年龄增加，厚壁菌门相对含量呈现出不断增加的趋势，放线菌门、变形菌门呈现不断下降的趋势。在属水平，随着年龄增加，Faecalibacterium，Ruminococcus，Blautia等属相对含量逐渐增加，而Bifidobacterium，Veillonella，Streptococcus等属逐渐下降。多样性方面，随着年龄增加，OUT数量呈现逐渐增加趋势，肠道菌群结构趋于稳定。（二）本研究纳入了72例原发性免疫缺陷病患儿，包括20例XLA，11例CGD，11例SCID，10例PIK3CD基因缺陷，10例粒缺，以及其他免疫缺陷病患儿10例。原发性免疫缺陷病患儿肠道菌群结构相对健康对照呈现明显的菌群结构失衡表现，表现为有益共生菌属Bifidobacterium，Ruminococcus，Blautia等属相对含量的减少，以及潜在致病菌属Enterococcus，Escherichia增加；肠道菌群多样性显著偏低；不同免疫缺陷病肠道菌群结构呈现出了一定差异。（三）通过16S测序方法，和健康对照相比，20例XLA患儿肠道菌群出现了一定的结构失衡，表现为部分有益共生菌属Dorea的减少，以及潜在致病菌属Enterococcus-1，以及Escherichia的增加，抗生素的使用可进一步减少有益共生菌群，尤其是厚壁菌门部分菌属。多样性呈现了一定程度的增加；通过宏基因方法进一步分析15例3岁以上XLA患儿肠道菌群，并设置15例年龄匹配患儿作为对照，本部分研究目前已经完成28例样本文库构建和26例样本测序工作，目前生物信息分析工作仍在进展中。通过本研究，初步探讨了健康儿童肠道菌群随年龄的变化规律，以及多种免疫缺陷病肠道菌群总体特征，深入分析了XLA患儿的肠道菌群特征，可探索B细胞在维持肠道菌群平衡方面的作用。