原标题：未来有望经过调理肠道微生物群作为防备尿路感染的新策略

尿路感染又称为泌尿系统感染，是尿路上皮对细菌侵入导致的炎症反响，一般随同有菌尿和脓尿。尿路感染涉及面广、诱因杂乱以及人体各器官互为影响，让尿路感染构成重复发作、重复医治，重复用药，终究导致菌群失调，霉菌感染，致使病况愈加杂乱。

近来，美国纽约威尔康奈尔医学院的一项关于大样本人群尿路感染的研讨成果“Gut uropathogen abundance is a risk factor for development of bacteriuria and urinary tract infection（肠道尿路病原体丰厚度是细菌尿和尿路感染发作的风险要素）”在线宣布在《天然-通讯》（Nature Communications）（doi: 10.1038/s41467-019-13467-w ）。

该研讨证明大肠杆菌和肠球菌粪便相对丰度的添加与相应生物体未来发作菌尿的风险添加有关。大多数样本中同一受试者的尿液和粪便标本中都存在泌尿系致病基因，如FimH和抗生素耐药基因。该研讨成果支撑未来可以终究靠调理肠道微生物群作为防备尿路感染的新策略，特别是在重复尿路感染的情况下。

摘 要

研讨的首要重点是查询肠道微生物群与发作菌尿或尿路感染(UTI)的风险之间的联络。研讨人员运用16S rRNA基因深度测序对168例肾移植受者的510个粪便样本进行肠道微生物谱剖析，并对一部分粪便样本和尿液上清液样本进行宏基因组测序，点评了成对大肠杆菌尿液和粪便标本中存在的泌尿系致病基因和抗生素耐药基因。研讨人员得出，1%大肠杆菌肠道中相对丰度是大肠杆菌菌尿和UTI的独立风险要素，1%肠球菌肠道中相对丰度为是肠球菌菌尿的独立风险要素。菌种剖析在同一受试者的肠道和尿液中发现的物种之间建立了严密的应变水平对齐。研讨成果支撑肠道微生物群-UTI轴，标明调理肠道微生物群可能是防备UTI的一种潜在的新策略。

背 景

尿路感染(UTI)是世界上最常见的细菌感染之一，而大多数泌尿系统细菌感染的来历一般被推定为肠道。肾移植受者是研讨UTI发病机制的共同人群，由于他们经常被确诊为菌尿(尿培育阳性，无临床症状)和UTI(尿培育阳性，有排尿困难、尿频、尿急或发热的临床症状)。尿路感染的发病机制很杂乱，肠道尿路致病菌污染尿道周围空间被认为是榜首步，随后是尿道和膀胱的定植。在一项对26名肾移植受者的开始研讨中，咱们进行了一系列肠道微生物菌群剖析，咱们报告了肠球菌丰度和肠球菌尿路感染之间的联络。在最近的另一项针对UTIs和非UTIs儿童的病例对照研讨中， UTIs患儿大肠杆菌的相对丰度显着高于UTIs。这两项研讨都点评了UTI发作时肠道菌群是否与UTIs相关，但没有点评肠道菌群是否为菌尿和UTI发作的风险要素。

实 验 设 计

样本搜集：

168例肾移植受者在移植后3个月内的510份接连粪便标本，在移植后第1周、第2周、第4周和第12周以及腹泻发作期间以及UTI发作期间搜集粪便标本。惯例尿培育在每次惯例门诊时进行(榜首个月每周两次，第二个月每周一次，第三个月每两周一次，最多每月一次至6个月)。其间102名受试者呈现菌尿(≥10000集落构成单位[cfu]/mL)，归为菌尿组。66名受试者在移植后的前6个月内未呈现菌尿症，归为无菌尿组。

测序办法：

对510份粪便标本进行V4-V5高变区16S rRNA基因深度测序，以点评肠道微生物区系与未来细菌尿和UTI开展的联络。在一组有菌尿的受试者中，提取其尿上清液中的游离DNA，经过鸟枪式宏基因组测序点评成对粪便样本，以点评菌株类似性、泌尿致病基因和抗生素耐药基因。

统计剖析：

运用双尾Wilcoxon秩和查验比较接连变量的散布；双尾Fisher准确查验比较分类变量的散布；Cox回归风险模型来估量特定有机体的相对粪便丰度是否与同一生物体的菌尿的开展相关，其间粪便相对丰度作为一个随时刻改变的协变量，其间假定丰度值直到微生物丰度值榜首次超越阈值时才超越；多变量Cox回归风险模型用于点评之前剖析过的临床变量以及终晚期肾病的原因和核算的集体反响性抗体情况。运用类似的Cox回归风险模型来估量抗生素类别是否与肠球菌或大肠杆菌的相对丰度作为时刻依赖性协变量的开展有关。

主 要 结 果

1. 点评了与菌尿相关的五个最丰厚的肠道菌属相对丰度和各自菌尿组的时刻动态。菌尿组中的肠道中大肠杆菌和肠球菌相对丰度明显高于无菌尿组中的。

图中运用了1％相对丰度的临界值，这是LOESS曲线的上限。肠道细菌的相对丰度在y轴上(对数标度)，移植后粪便标本搜集的天数在x轴上。赤色的点表明菌尿组，该点反映归于相应的细菌组的一个样本，蓝色的点，反映相应的无菌尿组。95%置信区间(灰色)的拟合曲线是按集体情况创立的。运用Wilcoxon秩和查验进行肠道细菌相对丰度的组间比较。a图表明大肠杆菌情况，b图表明肠球菌情况，c图表明克雷伯氏菌情况，d图表明葡萄球菌情况，e图表明链球菌情况。

2. 1%大肠杆菌肠道中相对丰度与大肠杆菌菌尿的未来开展相关(HR2.8，P=0.002)。1%肠球菌肠道中相对丰度与肠球菌菌尿的未来开展相关(HR：2.4，P=0.01)。

选用Cox份额风险模型点评肠道菌群丰度与菌尿大肠杆菌或肠球菌未来开展的联络。1%的大肠杆菌或肠球菌相对丰度被点评为时刻相关的协变量。对一切特征进行单变量剖析，并在多变量剖析中进一步剖析与菌尿中菌株明显相关的特征(P < 0.10)。粗体文字是与菌株未来开展相关的特征。

3. 菌种剖析中发现大肠杆菌、粪肠球菌、屎肠球菌这三种菌株，在部分同一受试者的粪便样本和菌尿样本中密切相关。在对大肠杆菌相关的尿路感染致病基因和抗生素耐药基因的点评中发现在配对的尿液和粪便标本中都存在这些基因。这支撑来自相同受试者的尿液和肠道大肠杆菌菌株的类似性。

成对的尿便标本中的菌种剖析、泌尿致病基因和抗生素耐药基因剖析。a、b、c图为别离根据大肠杆菌菌株、粪肠球菌菌株、屎肠球菌菌株比对构建的系统发育树，并在x轴上记录了菌株之间不同的序列份额。每个点代表一种来自尿液或粪便标本的菌株，不同的色彩代表不同的受试者。d图为运用HUMAnN219测定细菌基因后，对尿路致病性大肠杆菌相关基因（x轴）的相对丰度进行预算，y轴为大肠杆菌相关尿标本和配对粪便标本。e图为运用MEGARES抗生素耐药数据库上的Bowtie2确认抗生素耐药基因（x轴），并估量这些基因的表达水平。y轴为大肠杆菌相关尿液标本和配对粪便标本。丰度以蓝色强度、对数份额表明。

结 论

证明了大肠杆菌和肠球菌粪便相对丰度的添加与相应生物体未来发作菌尿的风险添加有关。大多数样本中同一受试者的尿液和粪便标本中都存在泌尿系致病基因，如FimH和抗生素耐药基因，进一步支撑了菌株比对剖析，即肠道中的大肠杆菌与同一受试者尿液中的大肠杆菌类似。尽管，研讨中无法点评移植前和移植后肠道微生物群的改变，由于只要5名受试者在移植前供给标本。但成果数据仍然支撑尿路致病性菌株在肠道丰度的添加是菌尿和尿路感染开展的风险要素。这些成果进一步支撑了未来关于调理肠道微生物群作为防备尿路感染的潜在新策略的研讨，特别是在重复尿路感染的情况下。

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