《Lancet》子刊：突破性发现！肠道真菌群成为心脏病治疗的新靶点？

冠心病（CAD）作为全球最普遍的心血管疾病之一，其发病机制复杂且涉及多种因素。近年来，肠道微生物群与CAD之间的联系逐渐成为研究热点。除了细菌，肠道真菌群（mycobiome）作为肠道微生物群落的重要组成部分，其与CAD的关系尚不明确。

北京朝阳医院的医学团队在《Lancet》子刊上发表了一项最新研究，探讨了肠道真菌群与CAD严重度之间的潜在联系，揭示了肠道真菌在疾病发生和发展中的可能作用。该研究旨在探讨肠道真菌群与CAD严重程度之间的潜在联系，并分析其在疾病发生和发展中的可能作用。

一、研究背景和方法

1.研究背景

已有研究表明，肠道细菌失调与CAD密切相关，但肠道真菌作为肠道微生物的重要组成部分，其在CAD中的作用尚不明确。该研究旨在通过分析健康人群与不同严重程度CAD患者的粪便样本，揭示肠道真菌群在CAD发生和进展中的作用。

2.研究方法

本研究为横断面研究，涉及132名参与者，其中31名为健康对照组，101名为CAD患者。CAD患者根据病情严重程度进一步分为稳定型冠心病（SCAD，n=38例）、不稳定型心绞痛（UA，n=41例）和急性心肌梗死（AMI，n=22例）三个亚组。通过内部转录间隔区1（ITS1）和16S测序，分别分析了粪便样本中的真菌和细菌群落。

二、研究结果

1.序列特征

在对132名参与者的粪便样本进行ITS1区域测序后，鉴定出12,809,567个有效标签，平均每个样本约97,042个读数。结果显示，子囊菌门（Ascomycota）和担子菌门（Basidiomycota）是最主要的真菌门类，占总丰度的90%以上。在菌属水平上，假丝酵母菌属（Candida）、闭小囊菌属（Kernia）和曲霉属（Aspergillus）是最丰富的真菌属。通过Venn图分析，发现82个属在所有四组中普遍存在，而对照组、SCAD、UA和AMI组分别有91、175、38和11个独特的属。这些发现为理解肠道真菌群落的多样性和特异性提供了重要信息。

2.CAD亚组中粪便真菌群落的生态特征

在CAD亚组中，尽管肠道真菌组的α多样性在对照组和各CAD亚组之间没有显著变化，但随CAD进展，真菌群落的结构和组成发生了显著变化。这表明，尽管整体真菌多样性未见显著差异，但特定真菌类群的丰度和构成与CAD的发生和进展密切相关。

控制组和CAD亚组中的真菌生态特征

（a）不同组中的门水平相对丰度。（b）不同组中的属水平相对丰度。（c）四个组之间的属重叠和独特性。（d-f）在对照组、SCAD、UA和AMI组之间的Shannon指数（d）、Chao 1指数（e）和观察到的物种计数（f）的比较分析。（g-i）对照组和CAD组之间的Shannon指数（g）、Chao 1指数（h）和观察到的物种计数（i）的比较分析。

3.CAD亚组主要真菌分类的变化

在CAD的发生和进展中，15个真菌分类群的丰度发生了显著变化，包括1个门、1个纲、2个目、1个科、7个属和3个种。这些分类群在对照组（CG）、SCAD、UA和AMI组中分布不均。并且发现在CAD的发生和进展中，这些变化与主要的CAD风险因素显著相关。这些发现为肠道真菌群落与CAD之间的关联提供了新的见解，并可能有助于开发CAD的预防和治疗策略。

4.真菌群落特征与CAD风险因素之间的相关性分析

研究揭示了肠道真菌群落特征与CAD风险因素之间的潜在联系。研究发现特定真菌类群与CAD风险因素如Gensini评分、天门冬氨酸氨基转移酶（AST）、同型半胱氨酸（HCY）等存在显著相关性。例如，伊萨酵母属（Issatchenkia）和种东方伊萨酵母(Issatchenkia_orientalis)与年龄呈负相关，而子囊菌门与体重指数（BMI）负相关。此外，与CAD严重程度相关的真菌类群的丰度随着病变严重程度的增加而减少。这些相关性分析结果表明肠道真菌可能通过影响宿主的免疫、代谢过程或全身炎症反应，参与CAD的发生和发展，为未来CAD预防治疗提供了新的靶点。

与CAD相关的主要真菌分类群及其与主要CAD风险因素的相关性

（a）识别与CAD的发生和发展相关的不同水平的主要真菌分类群。箱线图显示了不同组间真菌分类群的显著变化。*P值＜0.05，**P值＜0.01。

（b）真菌分类群与各组主要CAD风险因素指标之间的Spearman相关性。行显示主要CAD风险因素，列表示不同水平的真菌分类群。红色和蓝色分别表示正相关和负相关。颜色的强度表示真菌分类群丰度与CAD风险因素水平之间的相关程度。*P＜0.05；**P＜0.01。

cTnI，心肌肌钙蛋白I；白蛋白，血清白蛋白；ALT，丙氨酸氨基转移酶；AST，天冬氨酸氨基转移酶；BNP，脑利钠肽；CK，肌酸激酶；CK-MB，肌酸激酶同工酶-MB；Cr，肌酐；FT3，自由三碘甲腺原氨酸；FT4，自由甲状腺素；FBG，空腹血糖；HCY，同型半胱氨酸；PLT，血小板；WBC，白细胞；HDL-C，高密度脂蛋白胆固醇；TC，总胆固醇；TG，甘油三酯；BMI，体重指数；MAP，平均动脉压。

5.真菌和细菌的相互作用

通过16S rRNA测序分析肠道细菌群落，结合Spearman相关性分析，发现在对照组和CAD患者中，真菌内及真菌与细菌间存在广泛的相关性，其中真菌内的相关性更多表现为正相关。特别是在物种水平上，发现真菌东方伊萨酵母菌与几种细菌（如马赛拟杆菌、粪便拟杆菌和副拟杆菌）呈负相关。这些结果表明，肠道真菌可能通过菌群间的相互作用，在CAD的发生和发展中发挥重要作用。

不同分类水平上真菌之间及真菌与细菌之间的相关性

（a）门水平的相关性，（b）纲水平的相关性，（c）目水平的相关性，（d）科水平的相关性，（e）属水平的相关性，（f）种水平的相关性。

红色方块表示正相关，而蓝色方块表示负相关。*P＜0.05；**P＜0.01

6.基于肠道真菌的亚组识别和预测

研究基于肠道真菌构建了随机森林模型，以区分不同严重程度的CAD患者和健康对照组。模型训练集中，用于区分对照组与CAD、SCAD、UA和AMI的最大AUC值分别为77.55%、78.30%、74.54%和78.30%。在验证集中，这些值分别提高至93.54%、63.49%、68.25%和75.00%，显示了肠道真菌在识别CAD不同亚组中的潜力。特别是东方伊萨酵母属、毛霉菌、红菇菌、马拉色菌、木耳菌、镰孢菌和黄鼠疫菌在不同分类器中起到了关键作用，突显了肠道真菌作为CAD诊断生物标志物的潜力。

用于识别不同严重程度的CAD患者和对照组的分类器

（a）使用真菌的解释变量构建的训练集和测试集的随机森林模型，AUC显示随着变量数量的增加，CG对CAD、CG对SCAD、SCAD对UA和UA对AMI的分类。（b）基于真菌的随机森林模型中的详细解释变量。直方图中条形的长度表示平均减少准确性，这表明该物种对分类的重要性。

7.基于真菌的疾病分类器

该研究利用FUNGuild分析工具对样本中的真菌类群进行了生态功能分类，揭示了肠道真菌群落在不同CAD阶段的生态位和营养类型的变化。共识别出61个不同的生态位群，其中“未分类”和“未定义的腐生菌”类别表现出最高的多样性。这些发现表明肠道真菌群落的生态功能可能与CAD的病理进程密切相关，为开发针对肠道微生物群的新治疗策略提供了新视角。

三、讨论和解读

该研究系统性地揭示了肠道真菌群在CAD中的作用，指出特定真菌分类群的变化与CAD的发生和进展密切相关。这些发现不仅扩展了对CAD病理机制的理解，也为开发新的诊断和治疗手段提供了新的视角。研究也表明，肠道真菌可能作为CAD的潜在生物标志物，为疾病的早期诊断和预后评估提供了新的工具。同时，通过调节肠道真菌群，可能为CAD的治疗提供新的策略。

但研究仍存在一些限制。首先，横断面研究设计限制了对因果关系的推断。其次，样本量相对较小，尤其是在AMI亚组中，这可能影响了统计分析的稳健性。此外，研究主要集中在中国北方地区的患者，结果可能不适用于其他种族和地域的患者。最后，尽管研究揭示了肠道真菌与CAD之间的关联，但其背后的机制仍需进一步探讨。例如，特定真菌如何影响冠状动脉的病理生理过程，以及这些真菌是否可以通过饮食或药物干预来调节，都是值得深入研究的方向。

总之，研究首次揭示了肠道真菌组在CAD中的潜在重要性，表明特定真菌类群的变化与CAD的发生和进展密切相关。肠道真菌可能作为新的生物标志物和治疗靶点，为CAD的诊断和治疗提供新的思路。未来的研究应继续探索肠道真菌在CAD中的具体机制，并评估基于真菌的干预措施的临床应用价值。

参考文献

【1】An K,Jia Y,Xie B,et al.Alterations in the gut mycobiome with coronary artery disease severity.EBioMedicine.2024;103:105137.doi:10.1016/j.ebiom.2024.105137.