基于16S rRNA测序分析CRE定植对ICU患者肠道微生物的影响

Impact of CRE colonization on gut microbes in ICU patients based on 16S rRNA sequencing

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摘要目的采用16S rRNA测序方法分析耐碳青霉烯类肠杆菌(CRE)定植对重症监护病房(ICU)患者肠道微生物的影响.方法收集ICU患者新鲜粪便或肛拭子标本,接种于含有2 μg/mL厄他培南的MacConkey平板上培养.采用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)对菌株进行鉴定,纸片扩散法对菌株进行药敏分析,采用聚合酶链式反应(PCR)对初步筛查出的CRE菌株进行16S rDNA片段扩增,采用微量肉汤稀释法进一步确定CRE.最后,分别提取CRE定植组与非定植组患者的粪便或肛拭子标本基因组DNA在HiSeq平台进行16S rRNA测序分析.结果共收集ICU患者粪便或肛拭子标本241份,其中CRE阳性标本17份.16S扩增子V3～V4区测序共分离到726 OTUs,CRE未定植组有631 OTUs,CRE定植组有480 OTUs,两组间共有385 OTUs.这些共有OTUs绝大多数属于厚壁菌门、变形菌门、拟杆菌门、疣微菌门及放线菌门.在纲水平上,CRE定植前后γ-变形菌纲(W=193.000,P＜0.001,FDR=0.004)和互营养菌(W=37.500,P=0.001,FDR=0.018)相对丰度差异有统计学意义.在种水平上,两组间肺炎克雷伯菌(W=195.000,P＜0.001)、解糖肠球菌(W=153.000,P=0.038)及弯曲杆菌(W=63.500,P=0.050)比较差异有统计学意义.未发现肠道CRE定植对ICU患者肠道微生物KEGG功能通路有显著影响.结论 CRE定植会降低ICU患者肠道微生物的多样性,CRE定植组在肺炎克雷伯菌、解糖肠球菌及弯曲杆菌的丰度上与非定植组存在显著差异.