Microbiome | 感染急性HIV-1后肠道微生物组的演变
推荐：江舜尧
编译：微营养
编辑：董小橙
西班牙IrsiCaixa艾滋病研究所Roger Paredes等人于2019年5月11日在微生物顶级期刊Microbiome发表题目为《Evolution of the gut microbiome following acute HIV-1 infection》的文章，该研究研究了莫桑比克受试者在感染1型艾滋病毒（HIV-1）后肠道微生物组变化，为揭示HIV-1感染对人类肠道微生物群的纵向影响，HIV-1的治疗提供了重要参考价值。
文章摘要
研究背景：肠道微生物组在HIV-1发病机制中起着重要作用。研究表明非人类灵长类的肠道病毒扩散会引起免疫缺陷病毒感染，但对肠道微生物组的影响研究有限，尤其对感染HIV-1后人类肠道微生物群的确切变化知之甚少。
方法：对感染最新HIV-1（RHI）的49名莫桑比克受试者与54名HIV阴性受试者开展了为期9-18个月的对比研究，并与来自相同环境的98名接受抗逆转录病毒治疗（n=27）和不接受抗逆转录病毒治疗（n=71）的慢性HIV-1感染受试者进行了比较。在临床和微生物元数据的背景下分析肠道微生物组变化，并与一整套免疫标记相关联（包括炎症，激活，肠屏障完整性和细菌移位）。最后，对一部分患者进行宏基因组分析，以进一步了解HIV-1感染后的肠道微生物种类和功能动态变化。
结果：研究表明，RHI伴随着粪便中腺病毒的脱落增加，其在慢性HIV-1感染期间持续存在并且不能用抑制性抗逆转录病毒治疗(ART)来解决。最新的HIV-1感染也是伴随着肠道细菌丰富度及组成的瞬时非HIV特异性变化。尽管早期具有改变的适应能力，但以阿克曼属菌，厌氧弧菌，双歧杆菌和梭菌属菌消耗为特征的肠道菌群HIV-1，与慢性炎症、CD8 + T细胞无能和代谢紊乱有关，最终确定为慢性HIV-1感染者。
结论：最新的HIV-1感染与粪便真核病毒的脱落增加，细菌分类丰富度的短暂丧失以及微生物基因丰富度的长期减少有关。HIV-1相关的微生物群特征只在慢性HIV-1感染的受试者中明显。
关键词：微生物组，HIV-1，急性HIV-1感染，HIV-1发病机制，艾滋病
文中重要图片说明
图1 通过16S rRNA基因测序获得微生物丰富度和多样性指数。a.不同横截面对照组的中位数±IQR值。b，c.随着时间的推移感染HIV（RHI，红色）和HIV阴性（NEG，绿色）受试者的微生物丰富度和多样性指数变化的线性混合模型。粗黑线对应于每个参数的建模斜率，垂直虚线表示用于在b和c中建模的第6个月的拐点。
图2 组间细菌属的差异。箱形图显示细菌属的中值（±IQR）丰度。仅显示组间丰度显着不同的细菌属（Kruskal-Wallis p值<0.05）。只有第一次微生物组测量获得RHI <6，RHI> 6和NEG用于与CHI_ART和CHI_noART的横断面比较。
图3 HIV-1感染后细菌簇的动态变化。a.在使用16S rRNA基因测序获得的共同丰富的细菌属簇（SP1至7）。颜色梯度与每个细菌属和研究组的个体相对丰度值平均值（平均值= 0，sd = 1）成比例。点显示相对于HIV阴性（NEG）受试者的属丰度的统计学显着差异。b.最近感染HIV-1（RHI）受试者和HIV阴性（NEG）受试者的细菌簇纵向进化线性混合模型。每个点对应一个样本，同一个体的样本是线连接的，单个点对应于没有纵向随访的个体，粗黑线对应模拟每个细菌簇的斜率。显著差异性用星号表示，p值* <0.1和** <0.05。c. 在血液中测量的细菌簇和免疫标记物之间的Spearman相关性。颜色梯度与ßrho值成比例。仅显示未经调整的统计学显着相关性（p值<0.05）。
图4 宏基因组鸟枪法测序的HIV-1和HIV阴性受试者的微生物基因丰富度。a.左边的密度图根据基因丰富度值显示所有样本的双峰分布，并分类为低（LGC）和高基因计数（HGC）。右边的密度图显示HGC富含NEG，而RHI在LGCs中占优势。b. RHI（红色）和NEG（绿色）中微生物基因丰富度的纵向进化。每个框表示具有纵向跟踪样本的个体（时间点1,4和9）。深灰色区域代表LGC区域，而浅灰色区域代表HGC区域。
图5 宏基因组鸟枪法测序的HIV-1和HIV阴性受试者的富含相关物种的演变。a.两个研究组中微生物物种与基因丰富度，和Spearman相关rho值显著相关（p<0.05，红色表示正相关，蓝色表示负相关）。b. 丰富度相关的细菌种类随时间的相对丰度（第1,4和9个月）。每个框内的p值比较最近HIV-1感染（RHI）与HIV阴性（NEG）的受试者的曲线下的第1至第4个区域。星号显示线性混合模型中的斜率值与0显著不同。
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