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先天性心脏病（CHD）可使婴儿暴露于慢性发绀、肠道灌注改变以及住院时间延长等状态。既往研究已将肠道微生物群改变与CHD队列中的炎症和肠屏障功能障碍联系起来，但仅有少数研究考察了心脏疾病严重程度和氧合状态是否会塑造微生物功能，或这种关系是否可被用于营养干预，尤其是在左心发育不良综合征（HLHS）中；HLHS是血流动力学最严重的常见CHD病变。我们对28名覆盖CHD严重程度谱系的婴儿粪便样本进行了宏基因组鸟枪法测序，其中包括HLHS（n=7）、室间隔缺损（n=8）、法洛四联症（n=9）、房室间隔缺损（n=2）及其他病变（n=2）。我们重建了609个宏基因组组装基因组，并将其用于分类学和功能谱分析、差异丰度检验以及与氧合状态相关的建模。心脏疾病分组是分类组成的最强驱动因素；与单独考虑喂养方式、出生方式或基线血氧饱和度相比，机会致病菌肺炎克雷伯菌在HLHS中的富集更具特异性。HLHS群落呈现出一种双重功能特征：一方面，核心生物合成通路减少，包括氨酰-tRNA生物合成和肽聚糖生物合成；另一方面，由肠杆菌科驱动的芳香族氨基酸分解代谢和ABC转运蛋白扩增；这种双重特征随氧合状态呈连续变化。随后，我们构建了经人乳低聚糖代谢校正的婴儿特异性群落代谢模型，并模拟了一组喂养方案。预测的短链脂肪酸（SCFA）产量主要由个体微生物组特征而非饮食决定。对膳食补充剂进行计算机模拟筛选后发现，苏氨酸、蛋氨酸和来源于黏蛋白的糖类是增强SCFA产出的最强候选物，这种效应主要集中于配方奶喂养群落中。这些发现描述了与CHD类型和氧合状态相关的肠道微生物功能协调性转变，并为重度CHD婴儿中基于微生物组信息的营养干预提供了一个用于生成假设的框架。
先天性心脏病（CHD）可使婴儿暴露于慢性发绀、肠道灌注改变以及住院时间延长等状态。既往研究已将肠道微生物群改变与CHD队列中的炎症及肠屏障功能障碍联系起来，但鲜有研究考察心脏病严重程度和氧合状态是否会塑造微生物功能，或这一点是否能够在营养干预中加以利用，尤其是针对左心发育不良综合征（HLHS）这一血流动力学上最严重的常见CHD病变。我们对28名覆盖CHD严重程度谱系的婴儿粪便样本进行了宏基因组鸟枪法测序，其中包括HLHS（n=7）、室间隔缺损（n=8）、法洛四联症（n=9）、房室间隔缺损（n=2）及其他病变（n=2）。我们重建了609个宏基因组组装基因组，并据此开展分类学与功能谱分析、差异丰度检验以及氧合相关建模。心脏疾病分组是分类组成的最强驱动因素，其中HLHS特异性富集了机会致病菌克雷伯菌属，其影响超过了喂养方式、分娩方式或基线血氧饱和度单独所作的贡献。HLHS群落表现出双重功能特征：一方面，核心生物合成通路减少，包括氨酰-tRNA生物合成和肽聚糖生物合成；另一方面，由肠杆菌科驱动的芳香族氨基酸分解代谢和ABC转运蛋白扩增；且这一双重特征随氧合状态呈连续变化。随后，我们构建了经人乳低聚糖代谢校正的婴儿特异性群落代谢模型，并模拟了一系列喂养方案。预测的短链脂肪酸（SCFA）生成的主导决定因素是个体微生物组身份，而非饮食。对膳食补充剂的计算机模拟筛选表明，苏氨酸、蛋氨酸和源自黏蛋白的糖是增强SCFA产出的最有力候选物，且其作用主要集中于配方奶喂养群落中。这些发现描述了与CHD类型及氧合状态相关的肠道微生物功能协同转变，并为重症CHD婴儿中基于微生物组信息的营养干预提供了一个用于产生假设的框架。
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📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.29.740758v1?rss=1
🏷️ 先天性心脏病 左心发育不良综合征 肠道微生物组 宏基因组测序 营养干预 短链脂肪酸