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粪便化学指标，包括钙卫蛋白、乳铁蛋白和分泌型 IgA，常用于临床或研究中评估肠道炎症。然而，单独使用这些指标只能有限地反映肠道生理状况，且缺乏微生物层面的背景信息。鸟枪法宏基因组测序能够全面评估肠道微生物组的分类组成及功能潜力，但将其与粪便化学指标相结合仍未得到充分探索。我们分析了 877 份成年人的粪便样本，这些样本均同时进行了鸟枪法宏基因组测序和化学指标检测，以整合微生物组信息与 12 项粪便化学指标。钙卫蛋白、乳铁蛋白和分泌型 IgA 与微生物组组成变化（β 多样性）相关；短链脂肪酸（SCFA）水平偏离典型范围（包括丁酸水平偏离）则与 α 多样性和微生物组组成的变化均相关。网络分析揭示了两个不同的微生物群落：一个与较高丁酸水平及较低钙卫蛋白和乳铁蛋白水平相关，另一个则与较低丁酸水平及较高钙卫蛋白和乳铁蛋白水平相关。基于分类学和功能数据训练的机器学习模型对粪便化学状态的判别能力有限，其中对 SCFA 缺乏状态的判别效果最佳，对宿主来源炎症指标的判别效果较差。总之，这些发现基于大规模配对数据，系统刻画了微生物组与粪便化学指标之间的关系，并为结合鸟枪法宏基因组图谱解读粪便化学指标提供了框架。
整合成人粪便化学测量与宏基因组学揭示不同的肠道健康特征 | bioRxiv
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Kimberley V Sukhum
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美国德克萨斯州奥斯汀市 Seeding Inc（以 Tiny Health 名义开展业务）；
通讯作者：
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粪便化学指标（包括钙卫蛋白、乳铁蛋白和分泌型 IgA）可用于临床或研究场景下评估肠道炎症。然而，单独使用这些指标只能有限地反映肠道生理状况，且缺乏微生物背景信息。鸟枪法宏基因组测序能够全面评估肠道微生物组的分类组成及其功能潜力，但将其与粪便化学指标结合分析的研究仍不充分。本研究分析了 877 份成人粪便样本，这些样本均配有鸟枪法宏基因组测序数据和化学指标测量结果，并将微生物组与 12 项粪便化学指标进行整合分析。钙卫蛋白、乳铁蛋白和分泌型 IgA 与微生物组组成（β 多样性）的变化相关；而短链脂肪酸（SCFA），包括丁酸，在偏离典型水平时，则与 α 多样性及微生物组组成的变化均相关。网络分析揭示了两个不同的微生物群落：其中一个与较高的丁酸水平和较低的钙卫蛋白水平相关。
以及乳铁蛋白；另一种状态则与较低的丁酸水平以及较高的钙卫蛋白和乳铁蛋白水平相关。基于分类学和功能数据训练的机器学习模型对粪便化学状态的判别能力有限，其中对短链脂肪酸缺乏状态的判别效果最好，对宿主来源的炎症指标的判别效果较差。总体而言，这些研究结果系统地刻画了一个大规模配对数据集中微生物组与粪便化学指标之间的关系，为结合鸟枪法宏基因组谱解读粪便化学指标提供了参考框架。
利益冲突声明
TJS、PAN、JMT、HS、SE 和 KVS 均为 Tiny Health 的员工，并持有该公司的股票期权。KVS 和 SE 曾接受 Tiny Health 的资助以参加会议。KVS 拥有与本研究相关的已规划及申请中的专利。EAM 担任 Tiny Health 的医学顾问，并是 Axial Biotherapeutics、Pendulum、Bloom Science、Melius Microbiomics、APC Ireland、Ginger、Salvo、Seed 和 EatWell 的科学顾问委员会成员。RAM 是 Tiny Health 的创始顾问；该职务经梅奥诊所医产关系委员会批准，且与其在梅奥诊所的任职完全独立。CSH 是 Tiny Health 的首席执行官兼创始人。
已申报资助方信息
本研究由 Seeding, Inc.（以 Tiny Health 名义开展业务）出资并赞助。
版权
本预印本的版权归作者／资助方所有，其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。
保留所有权利。未经许可不得转载或重复使用。
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发表于 2026 年 10 月 24 日。
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bioRxiv
2026.10.23.759375；
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https://doi.org/10.64898/2026.10.23.759375
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关键词：肠道微生物组 · 粪便化学指标 · 鸟枪法宏基因组测序 · 短链脂肪酸 · 肠道炎症
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.23.759375v1?rss=1