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背景：尽管人类肠道微生物组可能是心血管疾病的重要且可调控的风险因素，但肠道微生物组与外周动脉疾病（PAD）及其临床亚组（间歇性跛行和慢性肢体威胁性缺血；CLTI）之间的关联尚未得到充分认识。方法：我们采用鸟枪法宏基因组测序和非靶向代谢组学，对以横断面方式采集的PAD患者及年龄、性别匹配的非PAD对照者的粪便样本进行分析。我们结合功能预测通路、网络分析，以及对宏基因组、代谢组和临床数据进行的加权基因共表达网络分析，以更深入地了解PAD相关的菌群失调。结果：PAD组（n=78）与非PAD组（n=20）的α多样性和β多样性相近。差异丰度物种主要隶属于毛螺菌科、瘤胃球菌科和肠杆菌科。非PAD组与PAD组之间的粪便丁酸水平有所降低，但差异无统计学意义。与间歇性跛行亚组相比，CLTI亚组样本的α多样性显著降低。间歇性跛行组中多种丁酸产生菌的丰度高于CLTI组。网络分析揭示了5个元模块，每个模块均与PAD临床表现和代谢组特征存在特定关联；其中一些物种既是模块中的关键枢纽，又在组间呈现差异丰度。群落互联性似乎在间歇性跛行阶段增强，随后在CLTI阶段出现群落解体。结论：这项针对PAD患者肠道微生物组的宏基因组—代谢组分析凸显了研究其功能潜能、多样性及物种间连通性的重要性。微生物模块或可为理解与 PAD 的发生及进展相关的微生物生态提供综合视角。
外周动脉疾病相关肠道微生物组的鸟枪法宏基因组与非靶向代谢组学分析 | bioRxiv
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外周动脉疾病相关肠道微生物组的鸟枪法宏基因组与非靶向代谢组学分析
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Sarbjeet Niraula、Jae Woong Jang、Jon Jung、Spencer L. Stirewalt、Megan E. Alagna、James Du、Christopher Staley、Patrick Seed、Stefan J. Green、Karen J. Ho
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.10.16.757428
Sarbjeet Niraula
1
西北大学范伯格医学院外科系；
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Jae Woong Jang
1
西北大学范伯格医学院外科系；
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Jon Jung
2
华盛顿大学医学院外科系；
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Spencer L. Stirewalt
3
芝加哥大学克朗家族社会工作、政策与实践学院；
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Megan E. Alagna
1
西北大学范伯格医学院外科系；
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James Du
4
伊利诺伊大学芝加哥分校数学、统计学与计算机科学系；
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Christopher
Staley
5
明尼苏达大学外科学系；
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Patrick Seed
6
西北大学范伯格医学院安与罗伯特·H·卢里芝加哥儿童医院传染病科儿科学部；
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Stefan J. Green
7
拉什大学基因组学与微生物组核心设施，芝加哥
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Karen J. Ho
1
西北大学范伯格医学院外科学系；
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通讯作者：
kho1{at}nm.org
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摘要
背景：尽管人类肠道微生物组可能是心血管疾病的重要且可调节的风险因素，但肠道微生物组与外周动脉疾病（PAD）及其临床亚组（间歇性跛行和慢性肢体威胁性缺血；CLTI）之间的关联尚未得到充分了解。
方法：我们采用鸟枪法宏基因组学和非靶向代谢组学，对以横断面方式采集的 PAD 患者及按年龄和性别匹配的非 PAD 对照者的粪便样本进行分析。我们结合功能预测通路、网络分析以及对宏基因组学、代谢组学和临床数据的加权基因共表达网络分析，以更深入地了解与 PAD 相关的微生物群失调。
结果：PAD 组（n=78）与非 PAD 组（n=20）的 α 多样性和 β 多样性相似。差异丰度物种主要由娱乐主管
属于毛螺菌科（Lachnospiraceae）、瘤胃球菌科（Ruminococcaceae）和肠杆菌科（Enterobacteriaceae）的菌群。非 PAD 组与 PAD 组之间的粪便丁酸水平有所降低，但差异无统计学意义。与间歇性跛行亚组相比，CLTI 亚组样本的 α 多样性显著降低。间歇性跛行组中多种丁酸产生菌的丰度高于 CLTI 组。网络分析 выяв出 5 个元模块，每个模块均与特定的 PAD 临床表现和代谢组特征相关；其中一些物种既是模块中的核心枢纽，又在组间呈现差异丰度。群落互联性似乎在间歇性跛行阶段有所增强，随后在 CLTI 阶段出现群落瓦解。
结论：这项针对 PAD 患者肠道微生物组的宏基因组—代谢组分析凸显了研究微生物功能潜力、多样性以及物种间互联性的重要性。微生物模块或可为整合性认识与 PAD 的发生和进展相关的微生物生态提供视角。
利益冲突声明
作者声明不存在利益冲突。
经费来源信息
美国国立卫生研究院国家心肺血液研究所，R01HL153306
美国国立卫生研究院国家老龄研究所，R21AG081706
美国心脏协会
Joseph B. 和 Marjorie M. Lanterman 捐赠研究与教育基金
版权
本预印本版权归作者／资助方所有，其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。
本文依据 CC-BY 4.0 国际许可协议公开。
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发布于 2026 年 10 月 17 日。
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与外周动脉疾病相关的肠道微生物组：鸟枪法宏基因组与非靶向代谢组学分析
Sarbjeet Niraula、Jae Woong Jang、Jon Jung、Spencer L. Stirewalt、Megan E. Alagna、James Du、Christopher Staley、Patrick Seed、Stefan J. Green、Karen J. Ho
bioRxiv
2026.10.16.757428；
doi: https://doi.org/10.64898/2026.10.16.757428
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与外周动脉疾病相关的肠道微生物组：鸟枪法宏基因组与非靶向代谢组学分析
Sarbjeet Niraula、Jae Woong Jang、Jon Jung、Spencer L. Stirewalt、Megan E. Alagna、James Du、Christopher Staley、Patrick Seed、Stefan J. Green、Karen J. Ho
bioRxiv
2026.10.16.757428；
doi: https://doi.org/10.64898/2026.10.16.757428
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关键词：外周动脉疾病 · 肠道微生物组 · 鸟枪法宏基因组 · 非靶向代谢组学 · 微生物群落网络
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.16.757428v1?rss=1