肝病进程中的微生物群重大转变由连接宿主环境与微生物群落的关键类群介导

肠道微生物组在慢性肝病中发挥关键作用，然而，将微生物群落结构与临床指标相整合的定量方法仍然有限。在本研究中，我们应用了一种基于能量景观分析（ELA）的框架，以表征肠道微生物群沿肝病严重程度临床梯度的转变，该梯度由FibroScan-AST（FAST）评分衡量。分析结果揭示了分别对应于低、中、高FAST评分的特征性群落状态，表明肝病进展与微生物群落组织的结构性转变相关，而非仅仅表现为总体多样性的简单变化。为进一步解析群落层面的组织结构，我们开发了群落塑造指数（CSI），用于量化单个分类单元与特定群落结构之间关联的强度。将CSI与物种—环境关联参数相结合后，我们识别出若干具有不同生态作用的关键分类单元，包括未分类的Subdoligranulum分类单元、未分类的Ruminococcus gnavus group分类单元以及唾液链球菌（Streptococcus salivarius）；这些分类单元将宿主环境条件与群落组成联系起来。探索性因果发现分析提示，唾液链球菌和未分类的Subdoligranulum可能在连接肝脏健康与肠道微生物组织方面发挥不同且潜在主动的作用，但其关联方向相反：S. salivarius与疾病相关的肝功能恶化及菌群失衡状态相关，而未分类的Subdoligranulum则与更健康的肝功能和更协调一致的群落组织相关。总体而言，这一基于生态学原理的框架为分析微生物组结构及其与疾病相关的转变提供了统一且具有机制性的基础。

肠道微生物组在慢性肝病中发挥关键作用，然而，将微生物群落结构与临床指标整合起来的定量方法仍然有限。在本研究中，我们应用了一种基于能量景观分析（ELA）的框架，以表征沿肝病严重程度临床梯度的肠道微生物群转变，该严重程度由 FibroScan–AST（FAST）评分衡量。分析显示，存在与低、中、高 FAST 评分相对应的特征性群落状态，这表明肝病进展与微生物群落组织中的结构化转变相关，而非仅仅体现为整体多样性的简单变化。为进一步解析群落层面的组织结构，我们开发了群落塑造指数（CSI），用于量化单个分类群与特定群落结构之间关联的强度。将 CSI 与物种—环境关联参数相结合后，我们鉴定出若干具有不同生态角色的关键分类群，包括未分类的 Subdoligranulum 分类群、一个未分类的 Ruminococcus gnavus group 分类群，以及唾液链球菌（Streptococcus salivarius）；这些分类群将宿主环境条件与群落组成联系起来。探索性因果发现分析提示，唾液链球菌和未分类的 Subdoligranulum 可能在连接肝脏健康与肠道微生物组织方面发挥不同且潜在主动的作用，但其关联方向相反：S. salivarius 与疾病相关的肝功能恶化及失调性群落状态相关，而未分类的 Subdoligranulum 则与更健康的肝功能及更协调一致的群落组织相关。总体而言，这一具有生态学基础的框架为分析微生物组结构及疾病相关转变提供了统一且机制性的基础。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.29.741610v1?rss=1

🏷️ 肠道微生物组 慢性肝病 能量景观分析 群落结构转变 关键分类单元