补充维生素D对非酒精性脂肪肝病患者肠道菌群的影响

doi:10.12141/j.issn.1000-565X.210715

华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2022, Vol. 50 ›› Issue (11): 62-73.doi: 10.12141/j.issn.1000-565X.210715

所属专题： 2022年生物工程

补充维生素D对非酒精性脂肪肝病患者肠道菌群的影响

韩源平¹ 徐思雅¹ 蒋希乐²

^1.四川大学生命科学学院，四川成都 610065
^2.四川大学华西医院，四川成都 610041

收稿日期:2021-11-12 出版日期:2022-11-25 发布日期:2022-02-11
通信作者: 徐思雅（1995-），女，硕士研究生，主要从事肠道菌群、非酒精性脂肪肝病研究。 E-mail:408204850@qq.com
作者简介:韩源平（1959-），男，教授，博士生导师，主要从事组织损伤修复、纤维化、肝硬化等研究.Email:hanyp@scu.edu.cn.
基金资助:
四川省科技计划重点研发项目(20ZDYF0122)

Effects of Vitamin D Supplement on Gut Microbiota in Nonalcoholic Fatty Liver Disease Patients

HAN Yuanping¹ XU Siya¹ JIAN Xile²

^1.College of Life Sciences，Sichuan University，Chengdu 610065，Sichuan，China
^2.West China Hospital，Sichuan University，Chengdu 610041，Sichuan，China

Received:2021-11-12 Online:2022-11-25 Published:2022-02-11
Contact: 徐思雅（1995-），女，硕士研究生，主要从事肠道菌群、非酒精性脂肪肝病研究。 E-mail:408204850@qq.com
About author:韩源平（1959-），男，教授，博士生导师，主要从事组织损伤修复、纤维化、肝硬化等研究.Email:hanyp@scu.edu.cn.
Supported by:
the Science and Technology Program of Sichuan Province(20ZDYF0122)

摘要/Abstract

摘要：

为探索补充维生素D（VD）对于NAFLD患者肠道菌群的影响。本研究共纳入29例NAFLD患者，采用随机分组法分为对照组（只接受内科治疗，n=15）和VD组（在内科治疗的基础上，补充维生素D₂，n=14）。根据中国药典的剂量标准，对VD组NAFLD患者一次性给予60万国际单位VD₂，肌肉注射。30天后测定患者血清生化指标，采集患者粪便，进行16S rRNA测序分析，比较治疗前后肠道菌群在多样性、丰度的变化，以及肠道菌群与生化指标的相关性。研究结果表明：补充VD之后，NAFLD患者血清丙氨酸氨基转移酶（ALT）水平显著降低（P<0.001），肠道菌群多样性无显著变化（P>0.05），但毛螺菌科丰度显著降低（P<0.01），丹毒丝菌科（P<0.01）、丹毒丝菌科未命名属（P<0.05）丰度显著升高；毛螺菌科相对丰度水平与血清甘油三酯（TG）（P<0.05）呈显著正相关，丹毒丝菌科（P<0.01）和丹毒丝菌科未命名属（P<0.05）与血清25（OH）D水平呈显著正相关，而与ALT、天门冬氨酸氨基转移酶（AST）呈显著负相关（ALT：P<0.000 1；AST：P<0.05）；补充VD能够显著降低血清ALT水平，对NAFLD患者肝损伤有一定改善作用；VD能显著降低患者肠道菌群毛螺菌科的丰度，显著提高丹毒丝菌科和丹毒丝菌科未命名属的丰度，进而降低血清TG、ALT和AST水平。

关键词: 非酒精性脂肪肝病, 维生素D, 肠道菌群, 血清TG水平, 血清ALT水平, 血清AST水平

Abstract:

To explore the effect of VD supplement on the gut microbiota of NAFLD patients, this paper carried out a controlled clinical research on 29 NAFLD patients who were randomly divided into control group (n=15) who received the standard care and internal medical treatment, and VD treatment group (n=14) who received the standard care and internal medical treatment plus high dose of VD₂ treatment. According to Chinese Pharmacopoeia, NAFLD patients were given 600 000 IU VD₂ by intramuscular injection at once. At day 30, serum biochemistry indicators were determined, stool samples were collected, and the fecal microbiota was measured by 16S rRNA sequencing analysis. The diversity and abundance of microbiota before and after the VD₂ treatment were compared and the correlation between microbiota and biochemistry indicators was detected. The results show that after VD supplement, the serum alanine aminotransferase (ALT) of NAFLD patients is significantly decreased（P<0.001）, and there is no significant change in the gut microbiota diversity. However, there is a significant decrease in family Lachnospiraceae (P<0.01), a significant increase in family Erysipelotrichaceae (P <0.01) and genus unidentified_Erysipelotrichaceae (P<0.05) after VD supplement; the relative abundance of family Lachnospiraceae was significantly positively correlated with serum triglycerides (TG) levels (P<0.05); the relative abundance of family Erysipelotrichaceae (P<0.01) and genus unidentified_Erysipelotrichaceae (P<0.05) were significantly positively correlated with 25(OH)D, negatively correlated with serum ALT, serum aspartate aminotransferase (AST) (ALT: P<0.000 1, AST: P<0.05). In conclusion, VD supplement can reduce the serum ALT significantly, and alleviate the liver injury of NAFLD patients. VD_{can significantly reduce the abundance of Lachnospiraceae, significantly increase the abundance of Erysipelotrichaceae, unidentified_Erysipelotrichaceae, then decrease serum TG, serum ALT and serum AST.}

Key words: nonalcoholic fatty liver disease, vitamin D, gut microbiota, serum TG, serum ALT, serum AST

中图分类号:

Q565

韩源平, 徐思雅, 蒋希乐. 补充维生素D对非酒精性脂肪肝病患者肠道菌群的影响[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2022, 50(11): 62-73.

HAN Yuanping, XU Siya, JIAN Xile . Effects of Vitamin D Supplement on Gut Microbiota in Nonalcoholic Fatty Liver Disease Patients[J]. Journal of South China University of Technology(Natural Science Edition), 2022, 50(11): 62-73.

图/表 9

表1

表2

图1

表3

图2

图3

表4

表5

图4

参考文献 38

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试验对象		第0天	第0天均值	第30天	第30天均值
组别	患者编号	第0天	第0天均值	第30天	第30天均值
对照组	患者1	59.00	46.26 ± 4.15	46.23	48.31 ± 5.02^A
	患者2	28.38		36.13
	患者3	56.11		50.29
	患者4	70.00		52.96
	患者5	44.61		63.79
	患者6	49.70		67.75
	患者7	58.79		51.34
	患者8	41.64		30.38
	患者9	42.44		29.61
	患者10	25.25		24.07
	患者11	21.19		22.89
	患者12	34.64		43.95
	患者13	32.31		38.57
	患者14	67.12		71.20
	患者15	55.86		63.33
VD组	患者1	38.63	54.20 ± 4.92^a	61.27	70.78 ± 5.25^Bb
	患者2	25.31		55.47
	患者3	59.74		96.43
	患者4	91.13		76.30
	患者5	37.14		65.61
	患者6	48.61		80.19
	患者7	46.78		63.89
	患者8	64.30		65.20
	患者9	47.96		111.60
	患者10	64.94		77.58
	患者11	65.20		81.85
	患者12	24.64		36.45
	患者13	70.47		77.12
	患者14	56.78		77.19

指标	对照组（n=15）		VD组（n=14）
指标	第0天	第30天	第0天	第30天
ALT/ （U·L^-1）	113.60 ± 12.42	87.60 ± 17.53	132.10 ± 13.66^a	75.50 ± 7.07^b
AST/ （U·L^-1）	66.33 ± 7.99	55.47 ± 9.82	75.36 ± 8.82	60.14 ± 7.73
ALP/ （U·L^-1）	110.10 ± 10.52	108.90 ± 9.20	99.50 ± 5.75	107.10 ± 6.92
GGT/ （U·L^-1）	119.80 ± 39.02	71.00 ± 16.01	76.00 ± 20.67	59.64 ± 12.85
TP/ （g·L^-1）	74.71 ± 2.00	77.84 ± 1.41	73.83 ± 1.40^a	77.30 ± 1.41^b
ALB/ （g·L^-1）	45.13 ± 1.58	45.64 ± 0.812^A	46.77 ± 1.07^a	48.75 ± 1.18^Bb
GLO/ （g·L^-1）	29.78 ± 1.11^a	32.37 ± 1.33^b	27.37 ± 1.00	28.73 ± 1.24
TBIL/ （μmol·L^-1）	18.98 ± 4.00	15.90 ± 2.38	15.15 ± 2.31	13.47 ± 1.92
DBIL/ （μmol·L^-1）	6.68 ± 2.27	5.78 ± 1.31	5.14 ± 1.17	4.35 ± 0.85
IBIL/ （μmol·L^-1）	12.30 ± 1.83	10.98 ± 1.42	9.84 ± 1.29	9.12 ± 1.25
TBA/ （μmol·L^-1）	20.36 ± 9.32	9.04 ± 2.76	7.22 ± 1.35	6.54 ± 1.06
UREA/ （mmol·L^-1）	4.07 ± 0.28	4.02 ± 0.26^A	4.52 ± 0.24	4.96 ± 0.31^B
CR/ （μmol·L^-1）	65.87 ± 3.37	66.41 ± 2.99	67.21 ± 3.09	68.93 ± 3.56
UA/ （μmol·L^-1）	381.60 ± 20.33	387.80 ± 21.47	409.90 ± 25.22	405.70 ± 22.74
CA/ （mmol·L^-1）	2.39 ± 0.04	2.40±0.03	2.41 ± 0.03^a	2.47 ± 0.03^b
P/ （mmol·L^-1）	1.07± 0.04^a	0.94 ± 0.04^b	0.90 ± 0.05	0.95 ± 0.05
GLU/ （mmol·L^-1）	7.86 ± 2.82	5.19 ± 0.13	5.16 ± 0.14	5.00 ± 0.21
INS/ （μlu·mL^-1）	11.78 ± 1.19	11.65 ± 1.61	16.51 ± 2.85	12.28 ± 1.07
CHOL/ （mmol·L^-1）	4.69 ± 0.24	4.45 ± 0.22	4.53± 0.18	4.41 ± 0.22
TG/ （mmol·L^-1）	1.68 ± 0.18	1.51 ± 0.11	2.26 ± 0.45	1.69 ± 0.19
HDL-C/ （mmol·L^-1）	1.24 ± 0.05	1.25 ± 0.06^A	1.06 ± 0.05	1.03 ± 0.05^B
LDL-C/ （mmol·L^-1）	2.98 ± 0.26	2.93 ± 0.23	2.87 ± 0.15	2.99 ± 0.26

指标	对照组（n=15）		VD组（n=14）
指标	第0天	第30天	第0天	第30天
Chao1指数	297 ± 70	277 ± 47	270 ± 49	270 ± 36
ACE指数	300 ± 70	28 1± 44	267 ± 47	269 ± 34
香农指数	5.35 ± 0.75	5.25 ± 0.58	4.66 ± 0.59	4.85 ± 0.59
辛普森指数	0.94 ± 0.03	0.94 ± 0.05	0.91 ± 0.04	0.92 ± 0.04

分类群	对照组（n=15）		VD组（n=14）
分类群	第0天	第30天	第0天	第30天
F_Bacteroidaceae	29.98 ± 5.214	31.47 ± 5.355	42.68 ± 6.255	36.80 ± 5.992
F_Prevotellaceae	16.98 ± 5.743	12.33 ± 4.565	14.73 ± 5.633	17.08 ± 6.033
F_Lachnospiraceae	18.69 ± 1.989	21.26 ± 3.276^A	17.62 ± 2.459^a	16.68 ± 2.467^Bb
F_Ruminococcaceae	12.44 ± 2.032	15.00 ± 3.237	6.891 ± 1.608	10.68 ± 2.633
F_Veillonellaceae	4.991 ± 1.630	5.097 ± 1.877	6.462 ± 2.121	5.657 ± 2.252
F_Rikenellaceae	4.155 ± 1.315	3.272 ± 0.655	1.322 ± 0.572	2.043 ± 0.818
F_Streptococcaceae	0.042 ± 0.009	0.080 ± 0.041	1.254 ± 1.199	0.039 ± 0.015
F_Tannerellaceae	3.021 ± 0.830	2.958 ± 0.791	2.604 ± 1.024	2.564 ± 0.530
F_Fusobacteriaceae	0.140 ± 0.073	0.280 ± 0.201	1.472 ± 0.947	0.886 ± 0.351
F_Erysipelotrichaceae	0.519 ± 0.101	0.470 ± 0.091	0.380 ± 0.100^a	0.672 ± 0.162^b

分类群	对照组（n=15）		VD组（n=14）
分类群	第0天	第30天	第0天	第30天
G_Bacteroides	29.98 ± 5.214	31.47 ± 5.355	42.68 ± 6.255	36.80 ± 5.992
G_Faecalibacterium	5.335 ± 1.142	7.547 ± 2.167	2.993 ± 0.842	5.864 ± 2.405
G_Megamonas	2.825 ± 1.507	2.516 ± 1.173	4.823 ± 2.106	4.503 ± 2.101
G_Lachnospira	6.916 ± 1.483	7.643 ± 1.929	5.019 ± 0.943	3.916 ± 0.832
G_Roseburia	2.039 ± 0.561	3.851 ± 1.631	3.316 ± 0.941	2.301 ± 0.720
G_unidentified_Prevotellaceae	0.149 ± 0.087	0.327 ± 0.312	1.866 ± 0.957	2.774 ± 1.678
G_Alistipes	4.123 ± 1.316	3.256 ± 0.658	1.322 ± 0.572	2.042 ± 0.818
G_Streptococcus	0.041 ± 0.008	0.079 ± 0.041	1.254 ± 1.199	0.038 ± 0.015
G_Dialister	1.686 ± 0.761	1.610 ± 1.116	1.381 ± 0.884	0.949 ± 0.799
G_unidentified_Erysipelotrichaceae	0.257 ± 0.063	0.237 ± 0.056	0.181 ± 0.053^a	0.345 ± 0.085^b

补充维生素D对非酒精性脂肪肝病患者肠道菌群的影响

Effects of Vitamin D Supplement on Gut Microbiota in Nonalcoholic Fatty Liver Disease Patients

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图/表 9

参考文献 38

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